一种减少稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体的含氟表面活性剂含量的方法，包括使稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体与包含聚合物和季铵官能团的阴离子交换树脂接触以减少含氟表面活性剂的含量，所述官能团抵抗释放三烷基胺的降解。在含氟表面活性剂含量减少后从分散体中分离阴离子交换树脂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种从含氟聚合物水分散体中去除含氟表面活性剂的方法。
技术介绍
含氟表面活性剂一般在含氟聚合物的分散聚合中用作聚合助剂，该含氟表面活性剂起非调聚分散剂的作用。例如，含氟表面活性剂的这一用途早先描述在美国专利2,559,752(Berry)中。由于环境关系并因为含氟表面活性剂是昂贵的，因此已研发出从废水和含氟聚合物水分散体中回收它们的方法。从含氟聚合物分散体中去除含氟表面活性剂的一个方法公开在美国专利4,369,266中，包括添加稳定表面活性剂，接着超滤浓缩。该专利教导通过水渗透可去除高比例的含氟表面活性剂。还已知通过吸附到离子交换树脂上去除含氟表面活性剂，如美国专利3,882,153(Seki等)和美国专利4,282,162(Kuhls)所教导的。Kuhls教导了聚合物从分散体或在待浓缩的聚合物水分散体中凝结后溶解在水相中的氟化乳化剂的回收。US 2003/0125421(Bladel等)还教导了通过与阴离子交换剂接触从含氟聚合物分散体中去除含氟乳化剂。使用阴离子交换树脂用于从含氟聚合物分散体中去除含氟表面活性剂的已知方法使用强碱性阴离子交换树脂或弱碱性阴离子交换树脂。尽管弱碱性树脂由于它们能更容易地再生而有用，但在需要将含氟表面活性剂减少到非常低的水平时以及为了高度利用树脂时，强碱性树脂是优选的。强碱性离子交换树脂还具有对介质的pH较不敏感的优点。为从分散体中去除含氟表面活性剂的用途所公开的强碱性树脂使用在基体聚合物的苄基上带有三甲基胺的苯乙烯-二乙烯基苯聚合物基体，即，提供季铵官能团。例如，Bladel等人教导由Rohm and Haas以商标AMBERLITE402出售的树脂的使用，其在阴离子交换基团中包含三甲基胺部分。这种阴离子交换树脂的使用易于将极少量的三甲基胺释放到分散体中。这归因于树脂中残留的三甲基胺和离子交换基团的逐步降解，较高的分散体处理温度促进了该降解。甚至极少量(5ppb的气味阈值)的三烷基胺如三甲基胺也具有强烈气味，在加工分散体时，这是不可取的。专利技术概述本专利技术提供一种减少稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体的含氟表面活性剂含量的方法，包括使稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体与包含聚合物和季铵官能团的阴离子交换树脂接触，该官能团抵抗释放三烷基胺的降解。根据本专利技术优选的实施方案，提供一种方法用于减少稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体的含氟表面活性剂含量，其包括使稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体与包含聚合物和官能团的阴离子交换树脂接触，该官能团包含含有二甲基羟烷基胺部分的季铵基团。在含氟表面活性剂含量减少后，从分散体分离该阴离子交换树脂。根据本专利技术的另一个优选实施方案，提供一种方法用于减少稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体的含氟表面活性剂含量，其包括使稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体与包含聚合物和官能团的阴离子交换树脂接触。该季铵官能团通过C2到C6烷基连接到聚合物上。在含氟表面活性剂含量减少后，从分散体分离该阴离子交换树脂。专利技术详述含氟聚合物分散体根据本专利技术处理的稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体由分散聚合制备(也称为乳液聚合)。含氟聚合物水分散体是稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体，其是指它包含充足的非离子表面活性剂以便在含氟表面活性剂含量减少时防止分散体凝结。如下文更详细的解释，根据何时使用本专利技术的方法，非离子表面活性剂可以已经存在或在根据本专利技术处理之前添加用于稳定。浓缩后，含氟聚合物水分散体用作涂覆或浸渍组合物和用于制备流延薄膜。含氟聚合物分散体由单体制成的聚合物粒子组成，其中至少一种单体包含氟。用于本专利技术的水分散体的粒子的含氟聚合物独立地选自三氟乙烯、六氟丙烯、一氯三氟乙烯、二氯二氟乙烯、四氟乙烯、全氟烷基乙烯单体、全氟(烷基乙烯醚)单体、偏二氟乙烯和氟乙烯的聚合物和共聚物。当分散体的含氟聚合物组分是聚四氟乙烯(PTFE)时，本专利技术是特别有用的，所述的聚四氟乙烯包括不可熔融加工的改性的PTFE。聚四氟乙烯(PTFE)是指没有任何有效的共聚单体存在自身聚合的四氟乙烯。改性的PTFE是指TFE与如此小浓度的共聚单体的共聚物以致获得的聚合物的熔点基本不会降低到PTFE的熔点以下。这种共聚单体的浓度优选小于1重量％，更优选小于0.5重量％。改性的PTFE包含少量的改进了烘焙(熔化)期间成膜能力的共聚单体改性剂，如全氟烯烃，特别是六氟丙烯(HFP)或全氟(烷基乙烯基)醚(PAVE)，其中烷基包含1到5个碳原子，优选全氟(乙基乙烯基)醚(PEVE)和全氟(丙基乙烯基)醚(PPVE)。还包括氯三氟乙烯(CTFE)、全氟丁基乙烯(PFBE)或将庞大的侧基引入到分子中的其它单体。PTFE一般具有至少1×109Pa·s的熔融蠕变粘度。这种高熔融粘度表明PTFE在熔融态不流动并因此不可熔融加工。PTFE和改性的PTFE常常以分散体的形式出售并在集装箱中运输，而且可以容易地使用本专利技术的方法用于减少这种分散体的含氟表面活性剂含量。分散体的含氟聚合物组分可以是可熔融加工的。可熔融加工意味着聚合物能够在熔融态被加工(即由熔体制成成形制品如薄膜、纤维和管等，其呈现足够的强度和韧度用于它们预期的目的)。这种可熔融加工的含氟聚合物的例子包括四氟乙烯(TFE)和至少一种氟化的可共聚单体(共聚单体)的共聚物，该可共聚单体以充足的量存在于聚合物中以将共聚物的熔点显著降低至TFE均聚物、聚四氟乙烯的熔点以下，例如降低至不超过315℃的熔融温度。这种含氟聚合物包括聚氯三氟乙烯、四氟乙烯(TFE)或氯三氟乙烯(CTFE)的共聚物。优选的TFE的共聚单体是具有3到8个碳原子的全氟烯烃如六氟丙烯(HFP)，和/或全氟(烷基乙烯醚)(PAVE)，其中线性或支化的烷基包含1到5个碳原子。优选的PAVE单体是其中烷基包含1、2、3或4个碳原子的那些，而且共聚物可以用若干个PAVE单体制备。优选的TFE共聚物包括FEP(TFE/HFP共聚物)、PFA(TFE/PAVE共聚物)、其中PAVE是PEVE和/或PPVE的TFE/HFP/PAVE和MFA(TFE/PMVE/PAVE，其中PAVE的烷基具有至少两个碳原子)。可熔融加工的共聚物通过将一定量的共聚单体并入到共聚物中以提供一般具有约1-100g/10min的熔体流动速率的共聚物来制备，上述熔体流动速率根据ASTM D-1238在特定共聚物的标准温度下进行测量。一般，熔体粘度的范围为102Pa·s到约106Pa·s，优选103到约105Pa·s，在372℃根据修改的ASTMD-1238方法测量，如美国专利4,380,618所述。另外的可熔融加工含氟聚合物是乙烯或丙烯和TFE或CEFE，特别是ETFE、ECTFE和PCTFE的共聚物。其它有用的聚合物是聚偏二氟乙烯(PVDF)的成膜聚合物和偏二氟乙烯的共聚物以及聚氟乙烯(PVF)和氟乙烯的共聚物。优选的聚合物PTFE的水分散体聚合的典型方法是将TFE蒸汽喂入到含有含氟表面活性剂、石蜡和去离子水的加热的反应器中的方法。如果需要降低PTFE树脂的分子量也可以添加链转移剂。添加自由基引发剂溶液，并且随着聚合进行，添加另外的TFE以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种减少稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体的含氟表面活性剂含量的方法，包括： 使所述稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体与包含聚合物和季铵官能团的阴离子交换树脂接触，所述官能团抵抗释放三烷基胺的降解；和 在含氟表面活性剂含量减少后从所述分散体分离所述树脂。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：JR库姆斯，DW约翰逊，ST布雷斯克，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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