[发明专利]用于拉伸的四氟乙烯聚合物

说明书

本发明涉及一种用于拉伸的四氟乙烯聚合物(下面称作PTFE)。具体而言，本发明涉及适合用于在糊料挤出成型后的拉伸操作的PTFE。

目前，PTFE一直是通过聚合四氟乙烯(下面称作TFE)，或需要时和共聚单体聚合获得的，这种材料可用于各种应用。

PTFE可通过水分散聚合制得，和以分散了聚合物颗粒的水分散液形式获得，或通过凝聚和干燥聚合物水分散液制得的细粉末形式获得。

常用的PTFE细粉末具有高熔体粘度，在熔融温度不易流动，因此具有不熔融加工特性。因此，PTFE细粉末通常进行糊料挤出成型，其中PTFE细粉末与润滑剂混合，润滑后的PTFE通过挤出成型，然后除去润滑剂，由此获得的挤出产品一般在高于PTFE熔点温度下熔化(烧结)，形成最终产品的形状。

另一方面，由PTFE细粉末获得的其它重要产品有透气布料，可用于如衣服、帐篷、分离用膜等产品。通过迅速拉伸糊料挤出成型的PTFE细粉末获得的未烧结挤出产物，可获得这些产品，提供能透过蒸汽，但冷凝的水不能透过的性能。

美国专利4,654,406和4,576,869揭示通过可拉伸PTFE细粉末的技术改进，可达到至少75％的拉伸均匀性，这种改进是以10％-100％/秒速度，将加入了17％(质量)润滑剂获得的挤出产物拉伸至少1000％。

然而，对通过拉伸PTFE获得的拉伸产品的物理性能的要求越来越高，甚至通过这种改进的PTFE细粉末获得的拉伸产品仍存在强度不足的问题。

本发明的目的是提供具有高拉伸性、可纤化特性和不熔融加工性能，以及低的标准比重的PTFE，这种材料适用于糊料挤出成型后的拉伸操作，提供高强度的多孔产品。

本发明提供的PTFE具有高拉伸性、可纤化特性和不熔融加工性能，其标准比重最高为2.160，拉伸断裂强度为32.0-49.0N(3.26-5.0kgf)。在此，标准比重指按照JISK6935-2测定的标准比重。

本发明还提供了高拉伸性、可纤化特性和不熔融加工性能的PTFE，其标准比重最高为2.160，由差热分析测定值计算，吸热比率最大为0.15。

本发明提供的上述PTFE，其中PTFE是细粉末。

本发明提供是上述PTFE，其中PTFE是水分散液中的分散固体成分。

本发明还提供了由具备上述性能的PTFE制成的多孔材料，或其制品。

下面，参考较好的实施方案，详细描述本发明。

本发明的PTFE是TFE的均聚物、或TFE和共聚单体如除TFE外的具有烯键不饱和基团的氟化单体的共聚物。有烯键不饱和基团的氟化单体可以是例如六氟丙烯、全氟丁烯-1、全氟己烯-1、全氟壬烯-1、全氟(甲基乙烯基醚)、全氟(乙基乙烯基醚)、全氟(丙基乙烯基醚)、全氟(庚基乙烯基醚)、(全氟甲基)乙烯、(全氟丁基)乙烯或氯三氟乙烯。这些氟化单体可以单独使用，或以两种或多种的混合物使用。共聚单体量较好的最多为1％(质量)，更好的最大为0.5％(质量)。

本发明的PTFE具有高拉伸性、可纤化特性和不熔融加工性能。这些性能是糊料挤出成型通常要求的性能。

本发明的PTFE还具有在一定范围的标准比重和拉伸断裂强度，或具有标准比重和吸热比率，从而具有特性。

本发明PTFE的标准比重(下面称作SSG)最大为2.160，较好的最大为2.157。5SG是平均分子量的指数。本发明PTFE的SSG值很小，表明其平均分子量高。SSG随平均分子量的增加而下降。对本发明的PTFE，SSG值小，因此，可期望其平均高分子量相当高。SSG值最大为2.160的PTFE，其挤出产品的拉伸比超过3000％，并且其拉伸均匀性优良。

本发明PTFE的拉伸产品的拉伸断裂强度在32.0-49.0N(3.26-5.0kgf)范围，较好的为34.3-49.0N(3.5-5.0kgf)。令人惊奇的是本发明产品的拉伸断裂强度大于JP-A-2000-143727揭示的PTFE的拉伸断裂强度。拉伸断裂强度越高，耐久性越好，正是需要的性能。另一方面，拉伸断裂强度大于49.0N(5.0kgf)的PTFE实际中很难制造。