用于制备PTFE和其制品的方法技术

本文描述了一种用于制备PTFE的方法，所述PTFE具有小于2.160g/cm3的标准比重，所述方法包括：在反应容器中在水性介质中将四氟乙烯单体聚合，所述水性介质包含乳化剂和引发剂；和使所述水性介质接触氟化聚醚。本文还描述了可聚合组合物及其制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文描述了ー种使用非调聚氟化聚醚和可聚合组合物来制备聚四氟こ烯及其制品的方法，聚四氟こ烯具有小于2. 160g/cm3的标准比重。
技术介绍
聚四氟こ烯(PTFE)由于其抗粘性特性和化学抗性已被广泛地适用于涂料中。此类应用的PTFE具有高分子量。此类材料具有高熔融粘度，并且不能通过常规的挤出设备被挤出。因此，它们已被命名为“不可熔融加工”。当在372°C利用IOkg负荷进行测量时，不可熔融加工PTFE具有O的熔流指数。使用于涂料应用的不可熔融加工PTFE往往具有如根据ASTM4895所测量的约2. 17g/cm3的标准比重(SSG)。SSG是PTFE的分子量的量度。SSG越闻，分子量越低。不可熔融加工PTFE也用于可透气的薄膜或纤维的制备，例如用于纺织物行业。为变得可透气，PTFE材料必须为微孔的，这意味着孔足够大以良好地允许气体传送，但足够小以防止水穿过。有利的微孔性通过将PTFE材料拉伸至其初始尺寸的多倍来实现。PTFE的分子量越高，其拉伸性越高。因此，为了制备适于生产可透气的薄膜的PTFE，超高分子量PTFE是需要的，诸如，例如具有小于2. 160g/cm3的SSG的PTFE。超高分子量PTFE通过乳液聚合作用进行制备。所得的含有PTFE粒子(所谓的初级粒子)的分散体然后以受控方式进行凝结，该PTFE粒子精细地分散于聚合作用介质(通常为水)中。凝结和凝聚的PTFE粒子(次生粒子)(在本文中也称为细小粉末PTFE)然后进行干燥并且与液态烃进行混合以形成糊剂。该糊剂然后被挤成片材或纤维以形成可透气的薄膜。在具有超高分子量的PTFE的乳液聚合作用过程中，制造商通常希望避免凝结物的无意和/或不受控制的形成，该凝结物是该PTFE粒子的凝聚物。在聚合作用过程中，凝结物的形成一般是不可取的。在聚合作用方法过程中，该凝结物可引起乳状液的过早的沉淀，并且悬浮的凝结物可导致危害性状态。此外，该凝结物可影响聚合作用过程中的气态TFE単体与水性聚合物乳状液的质量传递，从而导致TFE的低消耗量，这减缓了聚合作用方法并且导致长运行时间。凝结物的形成对超高分子量PTFE的制备尤其成问题，因为形成的PTFE的分子量越高，PTFE分散体的剪切稳定性越低，并且它们变得更易于受过早的凝结作用的影响。因此，当聚合具有超高分子量的PTFE时，存在有微妙的平衡以实现高分子量，同时避免该乳状液的无意凝结作用。按照惯例，制造商已改进PTFE细小粉末的聚合作用方法以减小和/或控制凝结物的形成。例如，美国专利No. 2，612，484 (Bankoff等人)公开了添加饱和烃以在相对于凝结作用的聚合作用过程中有效地稳定PTFE，并且允许该乳状液在反应容器中的彻底搅拌。美国公布No. 2002/0161149 (Kobayashi等人)公开了添加PTFE聚合作用的稳定剂，优选地为石蜡，同时美国专利No. 4，016，345 (Holmes)说明了在PTFE细小粉末的聚合作用过程中将石蜡添加至具有温和的搅拌系统的卧式釜。在4，391，940 (Kuhls,等人)中，PTFE细小粉末利用芯壳技术和抗凝剂进行制造，诸如所公开和据称可被用于聚合作用过程中的较长链石蜡烃、石蜡和所谓的白油。
技术实现思路
存在有这样的需求，寻找替代方法以控制凝结物在超高分子量的PTFE的聚合作用过程中的形成，这可实现减少加工时间和成本，并且 改进安全性。也存在有这样的需求，寻找替代方法以降低在聚合作用过程中添加的抗凝剂所导致的PTFE中的杂质(或污染物)。在ー个方面，提供了 PTFE的可聚合组合物，其包含一定量的水、四氟こ烯单体；乳化剂；引发剂；和非调聚氟化聚醚，其中PTFE具有小于2. 160g/cm3的标准比重。在一个实施例中，非调聚氟化聚醚选自下述物质中的至少ー种ChF2CF2CF2OCF (CF3) CF2OCFhCF3, ChF2CF2CF2OCF (CF3) CF (CF3) OCF2CF2CHF2, CF3CF2CF2OCF (CF3)CF(CF3) OCF2CF2CF3, CF3 (OCF (CF3) CF2) n (0CF2) m0CF3 其中 η 和 m 独立地在 I 至 5 的范围内，CF3CF2CF2O nCFXCF3其中X选自H、F或CF3并且η在2至8的范围内， nCF (CF3) _]2 其中 η在 I 至 3 的范围内， 2， 2，和包括所有异构体以及它们的组合。在ー个方面，提供了由可聚合组合物制成的PTFE，该可聚合组合物包含一定量的水、四氟こ烯单体；乳化剤；引发剂；和氟化聚醚，其中PTFE具有小于2. 160g/cm3的标准比重。在ー个方面，提供了ー种用于制备PTFE的方法，该方法包括在反应容器中在水性介质中聚合四氟こ烯単体，该水性介质包含乳化剂和引发剂；和将该水性介质与氟化聚醚接触，其中PTFE具有小于2. 160g/cm3的标准比重。在ー个方面，提供了通过这样的方法制备的PTFE，该方法包括在反应容器中在水性介质中聚合四氟こ烯単体，该水性介质包含乳化剂和引发剂；和将该水性介质与氟化聚醚接触，其中PTFE具有小于2. 160g/cm3的标准比重。上述
技术实现思路
并非意图描述每个实施例。本专利技术的一个或多个实施例的细节还在以下描述中给出。根据以下“具体实施方式”和“权利要求书”，本专利技术的其他特征、目标和优点将显而易见。具体实施例方式如本文所用，术语“ー个(ー种)”和“所述”可替换使用并意指ー个或多个；并且“和/或”用于表示所说明的情况之ー或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)。另外,本文中由端点描述的范围包括该范围内所包含的所有数值(如，I到10包括I.4,1. 9,2. 33,5. 75,9. 98 等)。另外，本文中“至少ー个”的表述包括ー个及以上的所有数目(如至少2个、至少4个、至少6个、至少8个、至少10个、至少25个、至少50个、至少100个等等)。本专利技术的PTFE为热塑性塑料是由于其可再熔融；然而，由于其粘弾性，PTFE总体上不可通过常规熔融加工方法进行加工，并且因此有时称为不可熔融加工的。通常，这意味着PTFE的熔融粘度大于101°帕-秒。本专利技术的PTFE可具有380°C和21. 6kg的负载下0g/10分钟的MFI (根据ASTM D 1238-88)。本专利技术的PTFE通常是高度地结晶的。PTFE具有如通过小于2. 160g/cm3的SSG密度所表示的超高分子量。本专利技术描述了ー种用于制备具有小于2. 160g/cm3的SSG的PTFE的方法，其中氟化聚醚用于在水性乳液聚合作用过程中抑制和/或降低凝结物的形成。氟化聚醚不仅可影响凝结物的形成，而且可充当气体载体，从而能够改进气体TFE単体与水性聚合组合物的质量传递。合适的氟化聚醚优选地选择为，使得它们为非调聚(即，它们不具有可聚合入聚合物链的活性基团)。因此，氟化聚醚优选地不具有活性官能团，诸如-coo-、-OH、-nh2、-conh2、-so2o_。通常，氟化醚不具有除了醚基之外的任何官能团。另夕卜，氟化聚醚优选地不包含可聚合端基，诸如，例如-CF2=CF2等等。优选地，氟化聚醚不与积极生长的聚合物链相互作用以产生自由基物质和/或端接该聚合物链。因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：奥利弗·弗赖，克劳斯·辛策，沃尔夫冈·诺伊曼，安德烈·施特赖特尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：
国别省市：