[发明专利]一种VDF制备改性PVDF的方法

说明书

本发明公开了一种VDF制备改性PVDF的方法，包括如下步骤：(a)制备VDF：将HCFC‑142b通入管式反应器内进行裂解反应；(b)纯化VDF：将产物经过水洗、干燥、碱洗、冷凝、精馏后得到VDF；(c)合成改性PVDF：反应釜中加去离子水、分散剂和链转移剂，搅拌，通入VDF和TFE，升温，通入引发剂开始共聚反应，连续补加VDF，通入VDF和CTFE，升温，加入引发剂和链反应剂开始共聚反应，釜内压力降低，反应停止；(d)纯化PVDF：将合成的改性PVDF凝聚，用去离子水洗涤干燥。通过分段改性PVDF，形成双层结构，内层为VDF和TFE共聚物，外层为VDF和CTFE共聚物，在疏水性和机械性能方面均有显著提高，CTFE的引入使改性PVDF结晶度降低，使其便于加工，具有更好的化学稳定性、热稳定性和柔韧性。

技术领域

本发明属于PVDF制备领域，具体涉及一种VDF制备改性PVDF的方法。

背景技术

聚偏氟乙烯，英文缩写PVDF，结构式CH₂＝CF₂，主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，它兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能。

PVDF由于其疏水性、高耐热性、耐化学性以及高机械强度等优异的性能作为商业性聚合物膜备受瞩目。现有的PVDF作为蒸馏膜使用时，需要进行一定的改性提高其疏水性和机械性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种VDF制备改性PVDF的方法，通过TFE和CTFE提高其疏水性和机械性能，分段加入的步骤能有效控制其分子量分布，使分子量分布较窄，具有更好的加工特性以及更加稳定的最终制品性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种VDF制备改性PVDF的方法，包括如下步骤：

(a)制备VDF：盛有催化剂的管式反应器通入氮气后，将HCFC-142b通入管式反应器内进行裂解反应；

(b)纯化VDF：将管式反应器流出的产物经过水洗、干燥、碱洗、冷凝、精馏后得到VDF；

(c)合成改性PVDF：第一阶段在反应釜中加去离子水、分散剂和链转移剂，置换至氧含量合格后，搅拌，第二阶段通入VDF和TFE，升温，通入引发剂开始共聚反应，连续补加VDF，第三阶段通入VDF和CTFE，升温，加入引发剂和链反应剂开始共聚反应，釜内压力降低，反应停止，回收未反应VDF；

(d)纯化PVDF：将合成的改性PVDF凝聚，用去离子水洗涤干燥。

通过分段改性PVDF，形成双层结构，内层为VDF和TFE共聚物，外层为VDF和CTFE共聚物，在疏水性和机械性能方面均有显著提高，CTFE的引入使改性PVDF结晶度降低，使其便于加工，具有更好的化学稳定性、热稳定性和柔韧性。

优选的，步骤(a)中催化剂为负载在氟化铝或活性炭上的金属复合氟化物，金属复合氟化物中的金属为Fe、Co、Cr、Zr、Zn、Mg、Ca、Sr、Ba、La、Ce、Sm中至少两种。这种金属复合氟化物催化剂可以有效降低反应温度，提高选择性，产物中VDF可达80wt％。

优选的，步骤(a)中裂解温度为300-500℃，通入氮气时间为0.5-2h，催化剂活化温度为150-400℃，HCFC-142b空速为300-3000h^-1。

优选的，步骤(c)中，分散剂为纤维素醚类分散剂或聚乙烯醇类中的至少一种，分散剂用量为反应介质的0.01-1wt％。

优选的，步骤(c)中，第一阶段和第二阶段的引发剂为过氧碳酸脂类化合物和过硫酸铵的混合物，其中过氧碳酸脂类化合物和过硫酸铵的摩尔比为1:0.5-1，引发剂用量为VDF总用量的0.01-0.1wt％。