[发明专利]一种宽分子量分布氟橡胶的合成方法

权利要求书

1.一种氟橡胶的合成方法，采用乳液聚合方式进行聚合，所述乳液聚合的过程包括：

（1）反应器中按重量每100份的水介质中加入0.01～0.5份的乳化剂及0.015～0.5份的pH调节剂，水介质的量为使所述反应器留有足以接受气态单体的蒸汽空间；

（2）反应器中的蒸汽空间先用氮气置换出空气，再用初始聚合单体置换氮气，并向反应器内加入初始聚合单体，使反应器中的压力控制在2.5～5.5MPa；

（3）启动搅拌装置，并升温至50～70℃，加入0.001～0.01份引发剂和0～0.01份链转移剂，开始聚合反应；

（4）加入补加聚合单体维持反应器压力不变，当补加聚合单体的加入量达到反应总重量的50～90%后，停止搅拌，回收反应器内部聚合单体使压力降至1.5～2.0MPa；

（5）启动搅拌，升温至90～120℃；

（6）补加0.01～0.1份引发剂和0.05～1份链转移剂继续开始聚合反应，并加入上述补加聚合单体维持反应釜压力于1.5～2.0MPa；

（7）反应完毕后将所得聚合乳液进行凝聚、洗涤、干燥，最后经塑炼成型即得氟橡胶产品。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述初始聚合单体中偏氟乙烯单元与含氟共聚单元的用量比为（35:65）～（61:39）；所述补加聚合单体中偏氟乙烯单元与含氟共聚单元的用量比为（60:40）～（83:17）。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的聚合单体为偏氟乙烯单元与另外一种或两种含氟共聚单元的混合物；所述含氟共聚单元为：四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、全氟烷基乙烯基醚、全氟烷氧基乙烯基醚中的一种或两种；

优选地，所述聚合单体选自：偏氟乙烯-六氟丙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯、偏氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚、偏氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚-四氟乙烯、偏氟乙烯-三氟氯乙烯-六氟丙烯或偏氟乙烯-三氟氯乙烯-全氟烷基乙烯基醚。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的乳化剂为氟碳增溶性乳化剂，优选全氟辛酸盐；所述全氟辛酸盐选自全氟辛酸钠、全氟辛酸铵或全氟辛酸钾；步骤（1）中乳化剂用量为0.05～0.3份。

5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述pH调节剂选自磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、硼砂或碳酸氢钠；步骤（1）pH调节剂的用量为0.15～0.3份。

6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（3）中所述的引发剂为过硫酸盐-还原剂组成氧化还原引发体系，其中氧化剂和还原剂的质量比为1：0.5～0.9；所述过硫酸盐选自过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵；所述还原剂选自亚硫酸盐，焦亚硫酸盐，羟甲亚磺酸钠，二价铁或二价钴的盐中的一种或几种；步骤（3）中引发剂的用量为0.008～0.01份。

7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，步骤（6）中所述引发剂为过硫酸盐，优选为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵；步骤（6）中引发剂的用量为0.03～0.04份。

8.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于步骤（2）反应器中氧含量小于30ppm，优选小于20ppm。

9.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述的链转移剂为丙二酸二乙酯，步骤（3）中链转移剂的用量为0～0.01份，步骤（6）中链转移剂的用量为0.33～0.5份。

10.权利要求1～9任一项所述的合成方法制得的氟橡胶，其特征在于，所述氟橡胶的分子量为双峰分布，分子量分布宽度d=M_w/M_n为5～17。