[发明专利]十六氟-1-辛烯改性的聚全氟乙丙烯树脂及其本体聚合制备方法

说明书

本发明公开了十六氟‑1‑辛烯改性的聚全氟乙丙烯树脂及其本体聚合制备方法，此方法是以四氟乙烯、六氟丙烯和十六氟‑1‑辛烯为共聚单体，在一定温度下向反应器中预加共聚单体，升温至20～60℃，压力为1.1～1.5MPa，加入全氟引发剂引发聚合反应，反应过程中补加一定量的共聚单体，最终得到改性后的聚全氟乙丙烯。本发明采用的改性单体为全氟单体，制得的改性后的聚全氟乙丙烯树脂耐热性能优良，其粒料无染色现象，可作为高速挤出级产品，能在300～500m/min的高速下平稳地涂覆于线缆表面。

技术领域

本发明属于聚全氟乙丙烯树脂改性技术领域，涉及一种十六氟-1-辛烯改性聚全氟乙丙烯树脂的本体聚合制备方法。

背景技术

聚全氟乙丙烯(FEP)是四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)的共聚物，其分子结构相当于聚四氟乙烯分子链上的一部分氟原子被三氟甲基取代后形成的结构。由于HFP单体单元的引入，相当于破坏了聚四氟乙烯分子链的对称性，降低了其结晶度、熔点及粘度，使得聚全氟乙丙烯成为综合性能优异的氟材料，能用熔融挤塑、模压、喷涂等一般热塑性塑料加工方法进行加工。聚全氟乙丙烯是一种重要的四氟乙烯共聚物，其性能除了在最高使用温度上比聚四氟乙烯低50℃外，其他性能与聚四氟乙烯相当，其工作温度范围为-190～205℃。他被广泛应用于电子、电气。化学等工业上，尤其在高性能、高品质的电线电缆的制备、通讯、航天、精密仪器的领域得到广泛应用，并在多方面可以代替聚四氟乙烯。

聚全氟乙丙烯树脂既具有聚四氟乙烯树脂的优良性能又具有热塑加工成型的特点，具优异的耐高温性、耐腐蚀性、耐溶剂性、耐候性和低可燃性等，还具有优异的电绝缘性和高频下的低介电损耗角正切，因此聚全氟乙丙烯树脂被广泛用于电线电缆的绝缘层。

为提高聚全氟乙丙烯的加工效率、粘接性能等，国内外企业采用第三单体对其进行改性。

采用本体聚合时，由于反应速度较快，热效应相对较大，体系粘度会随聚合不断增加，混合和传热困难，如果控制不当则温度失控，引起爆聚，甚至有爆炸危险，产物分子量分布容易变宽。因此，传质、传热及加料的设备和工艺设计及控制技术要求较高。

专利CN104479061A公开了用偏氟乙烯单体改性聚全氟乙丙烯树脂的制备方法，由于引入的偏氟乙烯单体中含有氢，会大幅度降低聚全氟乙丙烯树脂的耐热性能、耐溶剂性能和耐腐蚀性能等。

专利CN104530291A公开了用三氟氯乙烯单体改性聚全氟乙丙烯树脂的制备方法，由于引入的三氟氯乙烯单体中含有氯，也会降低聚全氟乙丙烯树脂的耐热性能和耐溶剂性能等。

专利CN105504133A公开了引入全氟烷基乙烯基醚为共聚单体改性聚全氟乙丙烯树脂的制备方法，制备的改性聚全氟乙丙烯树脂仍为全氟树脂，不会影响其耐热性能、耐溶剂性能和耐腐蚀性能等。但使用的全氟甲基乙烯基醚、全氟乙基乙烯基醚或全氟丙基乙烯基醚，其烷基侧链较短，改性效果不如长侧链的显著。此外，反应过程中采用水为反应介质，使用全氟聚醚等乳化剂且又加入氟碳溶剂，会产生大量含氟废水。

发明内容

本发明的目的在于提供十六氟-1-辛烯改性的聚全氟乙丙烯树脂及其本体聚合制备方法，本体聚合制备方法工艺简单、反应稳定，制得的改性聚全氟乙丙烯树脂不含PFOA、耐热性能好、杂质少、挥发分低，其粒料无染色现象，可作为高速挤出级产品，能在300～500m/min的高速下平稳地涂覆于线缆表面。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

十六氟-1-辛烯改性的聚全氟乙丙烯树脂，其特征在于：聚全氟乙丙烯树脂是由四氟乙烯、六氟丙烯和十六氟-1-辛烯共聚而成的含氟共聚物，其中四氟乙烯、六氟丙烯和十六氟-1-辛烯的摩尔百分比为80～95:4.9～15:0.1～5。