一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法，属于农用薄膜材料技术领域。本方法以全氟单体及至少一种改性单体辅以乳化剂、链转移剂、引发剂及耐候性增效剂在水或溶剂体系中共聚制备氟树脂，制备得到的氟树脂可稳定控制树脂熔融指和保持较高的熔点，耐候性增效剂的加入显著提升了氟树脂紫外光老化后机械强度的保留率。本方法工艺流程简单、原料易得，有机溶剂可回收循环使用，绿色环保，降低生产成本。生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法


[0001]本专利技术涉农用薄膜材料
，尤其是一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法。

技术介绍

[0002]农用薄膜是应用于农业生产的塑料薄膜的总称，对于播种时期的保湿、保温起非常重要的作用。对于农用棚室等的被覆材料，要求透明性良好，即使暴露在室外10年以上，强度和可视光的透射率也不会发生变化。此外，老化性是评价农用膜质量的关键性能之一，如果农用膜的抗老化性好，将直接延长其使用寿命，不仅降低地膜的购买成本，而且能有效减轻由于薄膜降解时间长而给环境造成的影响。
[0003]专利文献CN101654532A公开了一种聚乙烯
的纳米材料改性聚乙烯农用薄膜，其组分及质量比依次为：聚乙烯树脂91.5－99.3份、无机纳米复合材料0.2－1.5份、抗氧剂0.1－1份、光稳定剂0.1－1份以及加工助剂0.3－5份。本专利技术制备所得的农用薄膜具有优异物理机械性能、耐候性能，可制成优质的农用温室大棚膜。
[0004]专利文献CN108034210A公开种增韧级农用薄膜复合材料及其制备方法，属于可降解农用薄膜
所述增韧级农用薄膜复合材料制备用的原料：聚乳酸(PLA)树脂、增韧剂、相容剂、偶联剂、抗氧剂、白油；本专利技术方法采用是是双螺杆挤出法。本专利技术提升复合材料的柔韧性；同时改善聚乳酸(PLA)和聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)分子之间的亲和性、分散性，提升了复合材料的拉伸强度、弯曲强度。
[0005]目前主流用于温室和塑料棚的农用薄膜主要是聚乙烯、乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物等聚乙烯系热塑性树脂和聚酯，其具有优异的透明性、保温性和机械强度。然而，这些树脂薄膜存在的缺点是，会由于紫外线照射而劣化，透明性下降和破损，从而不能长期使用。
[0006]有鉴于此，本专利技术提出一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法，制备得到具有优异的抗老化性、使用寿命长的农用薄膜含氟树脂基材。
[0008]为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0010]S1：在高压反应容器中加入450
‑
650份溶剂，开启搅拌，分批次通入不同比例的全氟单体与改性单体，控制高压反应容器压力；
[0011]S2：当高压反应容器至设定温度25
‑
95℃后，加入一定量的链转移剂和引发剂，引发聚合反应；
[0012]S3：按重量份，反应期间持续通入30
‑
60份全氟单体与7.5
‑
15份改性单体以保证高压反应容器的压力，保持反应温度25
‑
95℃，至反应累计40
‑
75份单体后，反应容器泄压降温，反应终止，得到氟树脂乳液，经过烘干除去溶剂得到农用薄膜用氟树脂。
[0013]进一步的，所述溶剂选自水、全氟烃类、氢氟烃类、氢氟醚类、氟氯化烃类、全氟聚醚类溶剂。
[0014]更进一步的，所述溶剂具体为脱氧高纯水、二氟二氯甲烷、三氟一氯甲烷、一氟二氯甲烷、1,1,1,
‑
三氟三氯乙烷、1,2
‑
二氯四氟乙烷、二氯五氟丙烷、全氟(甲基环己烷)、2,3
‑
二氯八氟丁烷、1
‑
氢全氟己烷、全氟正己烷、全氟环己烷、1
‑
氢十三氟己烷、1,3
‑
二氯
‑
1,1,2,2,3
‑
五氟丙烷、1,1,2,2
‑
四氟乙基乙基醚、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,2
‑
三氟乙基醚、全氟聚醚。
[0015]进一步的，所述全氟单体选自四氟乙烯，改性单体选自乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、三氟甲基乙烯、六氟异丁烯、全氟丁基乙烯、全氟己基乙烯、全氟丙基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚中的一种。
[0016]进一步的，所述反应压力为1.2
‑
2.6MPa。
[0017]进一步的，所述链转移剂选自甲醇、乙醇、2
‑
巯基乙醇、环己烷、正己烷、丙酮中的一种，链转移剂加入量为每升含氟溶剂加入链转移剂0.1
‑
2.0g。
[0018]进一步的，所述述引发剂选自过氧化醇、过氧化酸、过氧化酯、过氧化酰、偶氮化合物、过硫酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐等中的一种或多种混合物，引发剂的加入量为每升含氟溶剂加入引发剂0.1
‑
1.5g。
[0019]进一步的，所述溶剂为脱氧高纯水还需要加入乳化剂，乳化剂选自全氟辛酸或全氟辛烷磺酸盐或全氟辛酸铵盐。
[0020]进一步的，作为替代，还加入耐候性增效剂，为有机金属改性丙烯酸六氟丁酯，其制备方法为：
[0021]S1：按重量份，将10
‑
20份2,5
‑
二氟
‑
3,6
‑
二巯基对苯二甲酸(CAS：2089430
‑
11
‑
3)、2
‑
5份硝酸铈和200
‑
320份四氢呋喃混合均匀，先在室温下搅拌20
‑
60min，再在室温下超声20
‑
60min，然后30
‑
45℃下加热10
‑
18h，得到二巯基有机金属；
[0022]S2：按重量份，再加入0.03
‑
0.5份甲基丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷(CAS号：160185
‑
24
‑
0)，5
‑
10份叔丁基醇钠，50
‑
62℃下加热20
‑
50分钟，再加入100
‑
150份丙烯酸六氟丁酯，50
‑
62℃下加热100
‑
150分钟，再蒸馏除去四氢呋喃，得到有机金属改性丙烯酸六氟丁酯。
[0023]进一步的，所述有机金属改性丙烯酸六氟丁酯，加入量为全氟单体质量百分比含量的0.05
‑
1.5％。
[0024]耐候性增效剂反应机理为：
[0025]2,5
‑
二氟
‑
3,6
‑
二巯基对苯二甲酸与硝酸铈生成有机金属络合物，然后和甲基丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷发生巯基加成反应，过量的巯基与丙烯酸六氟丁酯发生巯基加成反应；生成有机金属改性丙烯酸六氟丁酯；
[0026]过量的丙烯酸六氟丁酯，再参与全氟单体与改性单体的聚合反应，由于有机金属改性丙烯酸六氟丁酯存在于单体相，随着单体的聚并进入树脂中，因此，也存在于农用薄膜用氟树脂之中。
[0027]耐候性增效剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在高压反应容器中加入450
‑
650份溶剂，开启搅拌，分批次通入不同比例的全氟单体与改性单体，控制高压反应容器压力；S2：当高压反应容器至设定温度25
‑
95℃后，加入一定量的链转移剂和引发剂，引发聚合反应；S3：按重量份，反应期间持续通入30
‑
60份全氟单体与7.5
‑
15份改性单体以保证高压反应容器的压力，保持反应温度25
‑
95℃，至反应累计40
‑
75份单体后，反应容器泄压降温，反应终止，得到氟树脂乳液，经过烘干除去溶剂得到农用薄膜用氟树脂。2.权利要求1所述的一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法,其特征在于，所述溶剂选自水、全氟烃类、氢氟烃类、氢氟醚类、氟氯化烃类、全氟聚醚类溶剂。3.权利要求2所述的一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法,其特征在于，所述溶剂具体为脱氧高纯水、二氟二氯甲烷、三氟一氯甲烷、一氟二氯甲烷、1,1,1,
‑
三氟三氯乙烷、1,2
‑
二氯四氟乙烷、二氯五氟丙烷、全氟(甲基环己烷)、2,3
‑
二氯八氟丁烷、1
‑
氢全氟己烷、全氟正己烷、全氟环己烷、1
‑
氢十三氟己烷、1,3
‑
二氯
‑
1,1,2,2,3
‑
五氟丙烷、1,1,2,2
‑
四氟乙基乙基醚、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,2
‑
三氟乙基醚、全氟聚醚。4.权利要求1所述的一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法,其特征在于，所述全氟单体选自四氟乙烯，改性单体选自乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、三氟甲基乙烯、六氟异丁烯、全氟丁基乙烯、全氟己基乙烯、全氟丙基乙烯基醚、全氟甲基乙烯基醚中的一种。5.权利要求1所述的一种耐候性农用薄膜用氟树脂的制备方法,其特征在于，所述反应压力为1.2
‑
2.6MPa。6.权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆文，余国军，程宇，陈伟峰，郭建新，胡帅捷，赵传峰，王永昌，方晨，
申请(专利权)人：浙江巨化股份有限公司氟聚厂，
类型：发明
国别省市：