氟聚合物模塑方法和模制品技术

公开了氟聚合物模塑方法和模制，其中该氟聚合物包含各自具有多层结构的氟聚合物颗粒，该多层结构由至少两类具有不同熔点的氟聚合物构成，其中至少一个内层由熔点比最外层氟聚合物高的氟聚合物制成。在比形成所述多层结构氟聚合物颗粒的最外层的氟聚合物的最低熔点的熔点高，且比具有最高熔点的氟聚合物的熔点低的温度下模塑该至少一个内层的氟聚合物。所得的制品具有优异的耐化学液体性和不透气性以及低线膨胀系数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氟聚合物的模塑方法和使用该方法获得的模制品，特征在于该模制品具有优异的耐化学溶液性、优异的不透气性和低的线膨胀系数。
技术介绍
具有优异的耐热性和耐化学品性及其它特性的氟聚合物用于制造制品例如管、罐及其它衬里材料，以及传输化学液体的管道，接头以及化学液体储存容器，特别是用于半导体制造工艺和化学车间。在所述氟聚合物当中，聚四氟乙烯(PTFE)具有最佳耐热性、耐化学品性及其它特性。PTFE是不可熔融加工的，因为它具有极高的熔体粘度(在380°C下至少IO8Pa.S)。因此，它不能通过常规的聚合物加工方法如熔融挤塑、注塑、吹塑、传递模塑、熔融压塑或其它熔融加工方法进行模塑。结果，由于PTFE没有可熔融加工性，所以依靠糊料挤塑、压模或其它非熔融加工方法进行模塑。在糊料挤塑中，将剪切施加到细粉末PTFE和润滑剂(通常是烃)的混合物上以制造浆料，在低温(低于75°C)下挤出 该糊料。在压塑中，将保持在高于结晶转变点(大约19°C)的温度下的颗粒PTFE粉末加入用于压缩的铸模然后加热(烧结)以形成所需制品。然而，在糊料挤塑方法中，在挤出之后，必须除去润滑剂。模具(模制品)中剩余的润滑剂的残余物可能碳化，导致模制品的污染和变色，和性能例如耐化学品性、电气特性的退化。此外，在除去润滑剂中，必须逐渐地提高温度以免由于润滑剂的过快挥发(暴沸)引起的破裂。这是不希望的。在压塑的情况下，模制品限于简单形状。当希望复杂形状的PTFE模制品时，必须对通过压塑形成的PTFE块进行机械加工(机加工)。这是复杂和昂贵的方法。PTFE的替代方案是四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)。它具有与PTFE一样好的耐热性和耐化学品性，但是是可熔融加工的，它可以通过常规聚合物加工方法如熔融挤出模塑、吹塑、传递模塑和熔融压塑进行加工。因此，PFA的制品可以按比PTFE的类似制品低的成本大量生产。这是优点。然而，PFA具有劣于PTFE的耐化学液体性和不透气性。结果，已经建议，将PTFE共混在PFA中以致增加模制品的结晶度以改进耐化学液体性和不透气性。然而，通常用作模塑粉末的PTFE具有高分子量，以致随着添加到PFA中的量增加，粘度剧烈上升，并且熔融加工变得难以进行。这是不希望的。另一方面，当此种具有较高粘度的组合物就象PTFE那样用来进行压塑、糊料挤塑或其它非熔融加工时，形状受限制，并且生产率显著地退化以致这种方案不实际。日本Kokai专利申请号2002-167488(同族:美国专利号6，649，699)和日本Kokai专利申请号2003-327770 (同族:美国专利号7，030, 191)提出了其中使用低分子量PTFE防止粘度上升以致能够熔融加工和改进耐化学品性和不透气性的方案。然而，对于添加低分子量PTFE的方法，添加的数量受限制，并且这是不合需要的。此外，对于通过在比熔点高的温度下烧结制备的模制品，所得的制品的线膨胀系数高于其它材料的线膨胀系数，并且当在高温下使用时，出现问题。例如，接头间固定的管子将弯曲，这影响接头的密封，允许泄漏。这是不希望的。因为线膨胀系数与模制品的结晶度成正比，所以优选模制品的结晶度(结晶比例)尽可能高并且聚合物的无定形(非结晶)比例保持较低。然而，虽然通过在烧结之后缓慢地冷却可以增加模制品的结晶度，但是在烧结过程中损失的结晶度数量不能完全地恢复到PTFE在聚合时(即在烧结之前)其中存在的比例。因此，这种方法不可避免地导致耐化学液体性、不透气性和线膨胀系数的一定退化。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发一类模制品，它可以通过熔融加工制造并且具有优异的耐化学液体性和不透气性以及低的线膨胀系数。即，本专利技术提供利用熔融加工模塑具有优异的耐化学液体性和不透气性以及低线膨胀系数的氟聚合物的方法。本专利技术提供一类使用所述方法获得的具有优异的耐化学液体性和不透气性以及低线膨胀系数的模制品。本专利技术提供氟聚合物模塑方法，其中该氟聚合物包含各自具有多层结构的氟聚合物颗粒，该多层结构由至少两类具有不同熔点的氟聚合物构成，其中至少一个内层由熔点高于最外层氟聚合物的氟聚合物制成；在比该最外层的氟聚合物的熔点高的温度下模塑所述氟聚合物，或当存在多类所述多层结构氟聚合物颗粒时，在比形成所述多层结构氟聚合物颗粒的最外层的氟聚合物的熔点当中的最低熔点高，且比具有最高熔点的氟聚合物的熔点低的温度下模塑所述氟聚合物。作为本专利技术氟聚合物模塑方法的一个优选的实施方案，氟聚合物颗粒由选自以下类型中的至少两种的聚合物组成:聚四氟乙烯、四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、乙烯/氯代三氟乙烯共聚物、聚氯代三氟乙烯和聚偏二氟乙烯和聚氟乙烯。作为本专利技术的一个优选的实施方案，在该氟聚合物模塑方法中，氟聚合物颗粒由聚四氟乙烯和四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物制成。作为本专利技术的一个优选的实施方案，在氟聚合物的模塑方法中，至少一个内层是聚四氟乙烯。作为本专利技术的一个优选的实施方案，在氟聚合物的模塑方法中，多层结构氟聚合物颗粒的最外层是四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物，并且至少一个内层是聚四氟乙烯。作为本专利技术的一个优选的实施方案，在氟聚合物模塑方法中，所述聚四氟乙烯的熔化热(ΔHf)是451^或更大。作为本专利技术的一个优选的实施方案，在氟聚合物模塑方法中，多层结构氟聚合物颗粒是含至少两类多层结构氟聚合物颗粒的混合物。作为本专利技术的一个优选的实施方案，在氟聚合物模塑方法中，多层结构氟聚合物颗粒是至少一类多层结构氟聚合物和至少一类非多层结构氟聚合物的混合物。此外，本专利技术提供一类模制品，其特征在于它是使用所述氟聚合物模塑方法制备的。作为本专利技术的一个优选的实施方案，该模制品具有15Χ1(Γ5/° K或更小的在100-150°C的线膨胀系数。作为本专利技术的一个优选的实施方案，对于该模制品，该模制品的比重是2.180或更大。具体实施例方式本专利技术提供具有优异的耐化学液体性和不透气性和低线膨胀系数的氟聚合物的模塑方法，并且本专利技术提供使用该模塑方法制备的模制品。根据本专利技术的氟聚合物模塑方法，该氟聚合物包含各自具有多层结构的氟聚合物颗粒，该多层结构由至少两类具有不同熔点的氟聚合物构成；在比最外层的氟聚合物的熔点高，且比在内侧上并具有最高熔点的氟聚合物的熔点低的温度下模塑所述氟聚合物。结果，有可能维持具有高熔点的氟聚合物的高结晶度，从而提供一类具有优异的耐化学液体性和不透气性和低线膨胀系数的模制品。此外，根据本专利技术的氟聚合物模塑方法，有可能通过熔融加工进行氟聚合物的模塑。结果，有可能提供具有复杂形状的类似PTFE的模制品。本专利技术的模制品具有优异的耐化学液体性和不透气性以及低线膨胀系数。结果，具有所述优异特性的模制品可以用于各种领域，半导体应用、CPI应用、OA应用、滑性材料应用、汽车应用(例如发动 机舱、电线，氧传感器、燃料软管中的部件)和印刷电路板应用等。本专利技术提供氟聚合物模塑方法，其特征在于以下事实:该氟聚合物包含各自具有多层结构的氟聚合物颗粒，该多层结构由至少两类具有不同熔点的氟聚合物构成，其中至少一个内层由熔点高于最外层氟聚合物的氟聚合物制成；在比该最外层的氟聚合物的熔点高的温度下模塑该至少一个内层的氟聚合物，或当存在多本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备模制品的氟聚合物模塑方法，其中该氟聚合物包含各自具有多层结构的氟聚合物颗粒，该多层结构由至少两类具有不同熔点的氟聚合物构成，其中至少一个内层由聚四氟乙烯制成，所述聚四氟乙烯的熔体流动速率为0g/10min，该熔体流动速率根据ASTM?D?1238?95的程序，在372±1℃的温度和5kg载荷下测定，且其中最外层的所述氟聚合物选自四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、乙烯/氯代三氟乙烯共聚物、聚氯代三氟乙烯和聚偏二氟乙烯，以及其中所述氟聚合物颗粒包含10?95wt%的所述熔体流动速率为0g/10min的聚四氟乙烯；所述方法包括在比最外层的所述氟聚合物的熔点高，且比所述流动速率为0g/10min的聚四氟乙烯的熔点低的温度下模塑所述氟聚合物，并由此形成所述模制品。

【技术特征摘要】
2006.06.02 JP 2006-1553801.用于制备模制品的氟聚合物模塑方法，其中该氟聚合物包含各自具有多层结构的氟聚合物颗粒，该多层结构由至少两类具有不同熔点的氟聚合物构成，其中至少一个内层由聚四氟乙烯制成，所述聚四氟乙烯的熔体流动速率为0g/10min，该熔体流动速率根据ASTMD-1238-95的程序，在372±1°C的温度和5kg载荷下测定，且其中最外层的所述氟聚合物选自四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物、乙烯/氯代三氟乙烯共聚物、聚氯代三氟乙烯和聚偏二氟乙烯，以及其中所述氟聚合物颗粒包含10-95wt%的所述熔体流动速率为0g/10min的聚四氟乙烯；所述方法包括在比最外层的所述氟聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：T尼施奥，
申请(专利权)人：杜邦三井氟化物有限公司，
类型：发明
国别省市：