[发明专利]一种超高分子量改性聚四氟乙烯分散树脂

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高分子量改性聚四氟乙烯分散树脂材料。

背景技术

含氟树脂尤其是聚四氟乙烯树脂最早是由美国杜邦公司于二次世界大战期间发明的。因具有优异的物理机械性能和化学稳定性，在化学化工、机械电子、航天军工、新材料和新能源等各领域都得到了广泛应用。将聚四氟乙烯分散树脂采用膏状挤压和挤出并脱油，再经过单向或双向拉伸，可获得据有微孔的聚四氟乙烯微孔材料，由于其特殊性能，该材料已成为一种高端的含氟功能性材料，例如用作过滤膜、服装膜、人造器官、电线绝缘材料及密封材料等。

膨体聚四氟乙烯微孔材料因具有优良的机械性能，防水透气性，和化学稳定性，七十年代末刚一问世就被用于做电线电缆绝缘材，人造血管，密封带，过滤膜，及服装膜。工业上通常采用高纯度四氟乙烯单体，进行聚合或共聚的分散聚合方法制备分散树脂。由于聚四氟乙烯分散树脂不能进行熔融热塑性加工，但可通过膏状挤压、挤出、脱油，再单向或双向拉伸，成为具有微多孔的优良材料。

改性聚四氟乙烯分散树脂在美国专利号3819594 及5756620里都有教导, 美国杜邦公司在这里所用的改性单体是全氟(烷基乙烯基醚), 如全氟(丙基乙烯基醚), 以及六氟丙烯, 但制备所得到的树脂无法加工做成膨体聚四氟乙烯。日本专利26242/1981教导用三氟氯乙烯做改性聚四氟乙烯分散树脂, 但其热稳定性远不如不改性的树脂聚四氟乙烯分散树脂。日本大京公司在美国专利号4840998及5176958 里也教导改性聚四氟乙烯分散树脂的制备方法, 其中所用的改性单体有如下结构: X-(CF₂)_nOCF=CF₂ 以及 C₃F₇（OCF₂CF₂CF₂）_m (OCF(CF₃)CF₂)_lOCF=CF₂; 但所用的这些改性单体价格太贵。

膨体聚四氟乙烯通常采用专利号为US 3953566 和US 4187390的美国专利所公开的制备方法来制备，该制备方法主要包括以下步骤：将聚四氟乙烯分散树脂与煤油共混后，膏状挤压挤出，脱油，再在聚四氟乙烯熔点下进行单向或双向拉伸，即得膨体聚四氟乙烯微孔膜。

大京公司的专利号为US 5234739的美国专利公开了另一种膨体聚四氟乙烯微孔膜的制备方法，其是将聚四氟乙烯分散树脂与煤油共混后，膏状挤压挤出，脱油，再在聚四氟乙烯熔点以上先进行烧结定型，然后在聚四氟乙烯熔点以下进行单向或双向拉伸，得到微孔多纤维化的聚四氟乙烯微孔膜。该方法所得的微孔膜的孔径大于100纳米，多在200~500纳米之间。

专利号为US 5814405的美国专利公开了又一种膨体聚四氟乙烯微孔膜的制备方法：将聚四氟乙烯分散树脂与煤油共混后，膏状挤压挤出，脱油，再在聚四氟乙烯熔点以下进行纵向拉伸，再在聚四氟乙烯熔点以上先进行烧结定型，然后在聚四氟乙烯熔点以下进行横向拉伸，得到了微孔多纤维化的聚四氟乙烯微孔膜，该方法所得的微孔膜的孔径大于200纳米，多在1000纳米左右。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种超高分子量改性聚四氟乙烯分散树脂的制备方法，以此方法获得的超高分子量改性聚四氟乙烯分散树脂可用于制备高强度膨体聚四氟乙烯微孔材料，能够满足抗张强度较高的应用。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种改性超高分子量聚四氟乙烯分散树脂，树脂是由超高纯度四氟乙烯与特种改性单体， 在高压反应釜内共聚形成分散乳液，初级粒子的大小在120~280纳米， 干粉树脂的标准比重SSG在2.14~2.16之间，树脂熔点在325-350度之间， 所述改性聚四氟乙烯所用的改性共聚单体是既含氟又含氢的单体可有2-10个碳并有一个不饱合键能与四氟乙烯进行自由机共聚，所用改型共聚单体的用量占聚四氟乙烯分散树脂的总干重量的0.001%~0.1%。

一种改性超高分子量聚四氟乙烯分散树脂的制备方法，制备过程中所采用的主要原料是超高纯度四氟乙烯与改性单体，制备步骤如下： 

①、高压反应釜抽真空排氧：在高压反应釜里，加入纯净水，反应釜密封好后， 抽真空排氧， 直到氧含量低于30 ppm；