本发明专利技术提供了平均分子量为至少300000克/摩尔且熔融焓为至少57焦/克的聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)聚合物。ETFE聚合物可包含至少一种其他共聚单体。ETFE聚合物用于形成具有结点及原纤维结构的多孔带或膜。可通过润滑ETFE聚合物并低于ETFE聚合物的熔点的温度下对经润滑的聚合物施加压力来形成多孔ETFE带。任选地，可以在低于ETFE聚合物的熔化温度的温度下对带进行膨胀，以形成经膨胀的ETFE膜。或者，可在不添加润滑剂的情况下使ETFE聚合物经受热和压力处理，以形成致密的预制件。随后可在长度方向上切割该致密预制件并拉伸，以形成致密的ETFE纤维。
Method for preparing porous products from alternating poly (ethylene tetrafluoroethylene) and products prepared by the method
【技术实现步骤摘要】
用于由交替聚(乙烯四氟乙烯)制备多孔制品的方法以及由该方法制得的制品本申请是基于申请号为201580052215.0的中国专利申请(以下称为母案)提交的分案，母案的专利技术名称为“用于由交替聚(乙烯四氟乙烯)制备多孔制品的方法以及由该方法制得的制品”，申请日为2015年7月29日，国际申请号为PCT/US2015/042566，于2017年3月27日进入中国国家阶段，要求US62/030,448和US14/811,510的优先权，最早的优先权日为2014年7月29日。
本专利技术一般涉及聚(乙烯四氟乙烯)，更具体而言，涉及用于从高度结晶的高分子量聚(乙烯四氟乙烯)聚合物形成多孔制品的方法。
技术介绍
基于乙烯-四氟乙烯(ETFE)的聚合物是本领域已知的，并且用作衬里或涂层。然而，ETFE聚合物难以制造，甚至更难以加工。因此，现有技术中对制备在低于熔点下加工、具有高强度、并且高度多孔的ETFE制品(可被加工成致密形式)的方法存在需求。专利技术概述一个实施方式涉及用于制备多孔聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)带的方法，所述方法包括：(1)对平均分子量为至少300000克/摩尔的聚(乙烯四氟乙烯)聚合物进行润滑以形成经润滑的聚合物；以及(2)在低于聚(乙烯四氟乙烯)聚合物的熔化温度的温度下对所述经润滑的聚合物施加压力，以形成多孔ETFE带。在一个实施方式中，在比ETFE聚合物的熔化温度低约220℃或更少的温度下柱塞式挤出经润滑的聚合物。ETFE带具有结点及原纤维结构，并且孔隙率大于约10％。另外，ETFE聚合物的熔融焓为至少57焦/克。在一些实施方式中，ETFE聚合物可包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的其他单体。第二实施方式涉及多孔ETFE制品，所述制品包括由平均分子量为至少约300000克/摩尔且熔融焓为至少57焦/克的ETFE聚合物形成的多孔带。带具有结点和原纤维结构。ETFE聚合物可包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的其他单体。另外，ETFE带的厚度为约0.01mm至约4mm，孔隙率大于约10％。第三实施方式涉及多孔ETFE制品，所述制品包括由平均分子量为至少约300000克/摩尔的ETFE聚合物形成的多孔带。在一些实施方式中，ETFE聚合物包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的其他单体。另外，ETFE聚合物的熔融焓为至少57焦/克。进一步，ETFE带的孔隙率大于约10％。第四实施方式涉及用于制备多孔聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)膜的方法，所述方法包括：(1)对平均分子量为至少300000克/摩尔的聚(乙烯四氟乙烯)聚合物进行润滑以形成经润滑的聚合物；(2)在低于聚(乙烯四氟乙烯)聚合物的熔点的温度下对所述经润滑的聚合物施加压力，以形成预制件；以及(3)在低于聚(乙烯四氟乙烯)聚合物的熔化温度的温度下使所述预制件膨胀，以形成多孔制品。ETFE制品具有结点及原纤维结构。在至少一个实施方式中，在比ETFE聚合物的熔化温度低约220℃或更少的温度下柱塞式挤出经润滑的聚合物。可在膨胀之前从预制件去除润滑剂。ETFE聚合物的熔化温度为约260℃至约300℃。第五实施方式涉及制造多孔ETFE膜的方法，所述方法包括在低于平均分子量为至少300000克/摩尔且熔融焓为至少57焦/克的经润滑的聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)聚合物的熔化温度的情况下对该ETFE施加压力和加热，以形成带，之后在低于ETFE聚合物的熔化温度的温度下使所述带膨胀，以形成多孔膜。所述处理步骤可包括在比ETFE聚合物的熔化温度低约220℃或更少的温度下柱塞式挤出经润滑的ETFE聚合物。可任选地在比ETFE聚合物的熔化温度低约220℃或更少的温度下压延ETFE带。在示例性实施方式中，ETFE聚合物的平均分子量为约300000克/摩尔至约20000000克/摩尔。另外，ETFE聚合物可包含至少一种其他共聚单体。第六实施方式涉及多孔ETFE制品，所述制品包括由平均分子量为至少约300000克/摩尔且熔融焓为至少57焦/克的ETFE聚合物形成的多孔膜。多孔ETFE膜具有结点及原纤维结构。ETFE膜可具有小于约1mm的厚度。第七实施方式涉及制备致密ETFE聚合物制品的方法，所述方法包括在比平均分子量大于约300000克/摩尔且熔融焓为至少57焦/克的聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)聚合物的熔化温度低约220℃或更少的温度下压延所述ETFE聚合物。在至少一个实施方式中，在不存在润滑剂的情况下进行压延。ETFE聚合物的熔化温度为约260℃至约300℃。ETFE聚合物制品的孔隙率低于约10％。第八实施方式涉及致密ETFE聚合物制品，其包括ETFE聚合物预制件，所述预制件的孔隙率低于约10％。ETFE聚合物的平均分子量大于约300000克/摩尔，熔融焓为至少57焦/克。在一个实施方式中，致密ETFE聚合物制品是纤维的形式。在替代性实施方式中，ETFE聚合物预制件的形式为带。第九实施方式涉及一种制备ETFE共聚物纤维的方法，所述方法包括：(1)在比平均分子量大于约300000克/摩尔且熔融焓为至少57克/摩尔的ETFE共聚物的熔化温度低约220℃或更少的第一温度下对所述ETFE聚合物施加压力，以形成预制件，(2)在长度方向上切割预制件，以及(3)在比ETFE聚合物的熔化温度低约220℃或更少的第二温度下将经切割的预制件拉伸成ETFE聚合物纤维。ETFE聚合物纤维的孔隙率低于约10％。在至少一个实施方式中，ETFE聚合物包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的其他共聚单体。附图的简要说明采用附图以帮助进一步理解本公开内容，其纳入说明书中并构成说明书的一部分，附图显示了本公开内容的实施方式，与说明书一起用来解释本公开内容的原理。图1是显示根据一个示例性实施方式的双峰熔融分布的实施例1的ETFE聚合物的差示扫描量热法(DSC)热分析图；图2是20000倍放大的根据至少一个示例性实施方式的实施例2的多孔珠粒制品的表面的扫描电子显微照片(SEM)；图3是25000倍放大的显示根据一个实施方式的结点及原纤维结构的实施例3的多孔ETFE带的内部的表面的扫描电子显微照片(SEM)；图4是根据本专利技术的一个实施方式的实施例4的ETFE聚合物的差示扫描量热法(DSC)热分析图；图5是50000倍放大的根据一个实施方式的实施例6中的拉制ETFE纤维的内部的表面的扫描电子显微照片(SEM)；图6是根据一个实施方式的实施例1的聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)聚合物的复合粘度(η*)、储能模量(G')和损耗模量(G")相对于对角频率(ω)的实验数据图；以及图7是与根据一个实施方式的实施例1的聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)聚合物的交叉流动模型拟合的流动曲线。术语表在本文中，术语“ETFE”表示乙烯四氟乙烯含氟聚合物或聚(乙烯四氟乙烯)。如本文所述，术语“高结晶度”或“高度结晶”用于描述如差示扫描量热法(DSC)所测具有超过约57焦/克的第一熔融焓的ETF本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备致密制品的方法，所述方法包括：/n在比平均分子量大于约300000克/摩尔、熔化温度为260℃至300℃、且熔融焓为至少57焦/克的聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)聚合物的熔化温度低约220℃或更少的温度下压延所述ETFE聚合物，以形成致密的ETFE聚合物制品。/n
【技术特征摘要】
20140729 US 62/030,448;20150728 US 14/811,5101.一种制备致密制品的方法，所述方法包括：
在比平均分子量大于约300000克/摩尔、熔化温度为260℃至300℃、且熔融焓为至少57焦/克的聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)聚合物的熔化温度低约220℃或更少的温度下压延所述ETFE聚合物，以形成致密的ETFE聚合物制品。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述压延在不存在润滑剂的情况下进行。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述致密制品的孔隙率小于约10％。
4.如权利要求1所述的方法，还包括在长度方向上切割所述致密ETFE聚合物制品以形成经切割的预制件；以及
拉伸该经切割的预制件，以形成ETFE聚合物纤维。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述ETFE聚合物纤维的孔隙率小于约10％。
6.一种致密的聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)制品，所述制品包括：
孔隙率低于约10％的ETFE聚合...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·A·斯布里格里亚，
申请(专利权)人：WL戈尔及同仁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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