[发明专利]一种高粘合力乙烯-四氟乙烯共聚物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有高粘合力的乙烯-四氟乙烯共聚物的制备方法。

背景技术

乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）是一种无色、透明的颗粒状结晶体，结晶度约为50-60%，是继聚四氟乙烯(PTFE)和聚全氟丙烯(FEP)后，开发出的又一氟塑料品种，它具有聚四氟乙烯和聚乙烯的优良特点，具有优良的力学性能，其抗张强度为PTFE的2倍，抗蠕变和抗冲击性能都要优于PTFE和FEP，同时具有优异的耐腐蚀性，耐辐射性，耐候热性，介电性能以及高透光性等。

由于ETFE具有以上的优异性能，因此其应用非常广泛，主要有以下几个方面：（1）广泛应用于反应釜，管道，储槽等的化工防腐衬里;（2）ETFE的挤出制品电线电缆广泛应用于飞机，国防和高层建筑等，具有优异的防火耐老化性能，也可用作飞机，汽车燃油管等;（3）ETFE的膜制品是一种高端建筑材料，高透明，耐老化且具有自清洁性，同时在高性能电池以及分离领域也得到了重视;（4）ETFE纤维制品广泛应用于污水处理等领域，具有更好的耐酸碱性能;（5）高性能的氟塑料制品。

不论是作为防腐衬里，还是用作膜材料，或者作为管材，片材等，都要求ETFE与其他材料有良好的结合力，而作为氟材料的共性之一，ETFE粘合力依然较低，无法获得较强的界面结合力，使得ETFE的应用受到了一定的限制。除此之外,引发剂的选取也对ETFE的加工稳定性有很大影响，一般选取过氧化物作为引发剂引发聚合，但由于采用非全氟过氧化物引发时，得到的ETFE链端具有不稳定端基，不利于成型加工处理，需要进行端基处理才能得到稳定的产品。因此一方面选取全氟过氧化物作为引发剂，可以消除不稳定端基的影响，进一步提高ETFE的加工稳定性，另一方面，接入具有较强粘合力的功能基团，例如极性或者活性基团，羧基，羧酸酐，氨基，酰胺基，腈基，醚基，酯基等，以提高ETFE的粘合力。

发明内容

为克服以上问题，本发明提供了一种提高ETFE粘合力的制备方法。

一种高粘合力乙烯-四氟乙烯共聚物的制备方法，包括以下步骤：10L的聚合釜内，抽空后加入8200g的C₆F₁₃H、500g的链转移剂HCFC225、743g的TFE、26g的乙烯和总量2%-5%的第三单体，搅拌升温到65℃，加入50g的过氧化六氟丙基二酰氟作为引发剂引发聚合，同时摩尔比为（30-70）:（70-30）的TFE和E持续加入以维持压力为1.5MPa，4小时后，冷却，排出未反应单体，除去溶剂得ETFE。

所述的第三单体，可以是下面的一种或两种：

（1）全氟乙烯基醚类R(OCFXCF₂)_mCF=CF₂，其中R为碳原子数1到6的全氟烃基，X为三氟甲基基团或者氟原子，m为1到6中的一个整数；

（2）易羧酸化或磺酸化的全氟烯烃醚类，如CH₃OC=OCF₂CF₂0CF=CF等；

（3）乙烯基酯类，如醋酸乙烯酯等；

（4）烯丙醚，如甲基烯丙基醚等。

本发明制备的乙烯-四氟乙烯共聚物的粘合力有显著的提高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

对比例1

在10L的聚合釜内，抽空后加入8200g的C₆F₁₃H,加入500g的链转移剂HCFC225，743g的TFE和26g的乙烯，搅拌升温到65℃，加入50g的过氧化六氟丙基二酰氟作为引发剂引发聚合，同时摩尔比为60/40的TFE/E持续加入以维持压力为1.5MPa，4小时后，冷却，排出未反应单体，除去溶剂得到807g的ETFE；测得其熔融指数为22，红外光谱显示无吸收峰，将所得ETFE熔融处理与基底材料粘合，然后进行剥离强度试验，得到其粘合强度为5N/cm。

实施例1

操作步骤与例1相同，除此之外在原料中加入5%的第三单体CF₃OCF₂CF₂CF=CF₂，得到849g的共聚ETFE。测得熔融指数为29，红外光谱显示在1600cm^-1到1820cm^-1有明显的吸收峰，粘合强度为23N/cm。

实施例2