CN106632873A - 一种改性聚四氟乙烯的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改性聚四氟乙烯的制造方法：聚四氟乙烯，全氟(4‑甲基‑3,6‑二氧杂‑7‑辛烯)磺酰氟，1‑ 氧代 ‑4‑ 羟甲基 ‑2,6,7‑ 三氧杂 ‑1‑ 磷杂双环 [2.2.2] 辛烷，1,4‑二氧杂螺[4,5]癸‑7‑烯‑8‑硼酸频哪醇酯混合，升温至反应温度进行乳液聚合，得到了一种改性聚四氟乙烯。

Description

一种改性聚四氟乙烯的制造方法
技术领域
本发明涉及一种聚四氟乙烯的制造方法,特别是一种改性聚四氟乙烯的制造方法。
背景技术
PTFE超细粉(微粉)是低分子量的聚四氟乙烯，达到超细程度的PTFE超细粉，分子量低于1万以下， 粒径在0.5-15μm的PTFE微粉系列，不仅保持着聚四氟乙烯原有的所有优良性能，还具有许多独特的性能：如无自凝聚性、无静电效应、相溶性好、分子量低、分散性好、自润滑性高、摩擦系数降低，不结团，容易与油或有机液体相混，与其它固体微粒也可均匀混合明显等等。PTFE超细粉平均粒径小于5μm， 比表面大于10m2/g，摩擦系数0.06～0.07，润滑性好，能很好地分散在许多材料中。可用作塑料、橡胶、油墨、涂料、润滑油脂的防黏、减摩、阻燃添加剂， 也可作干性润滑剂制成气溶胶等。
CN103923264A涉及一种亲水亲油聚四氟乙烯微粉及其制备方法，所述亲水亲油聚四氟乙烯微粉是在溶剂中，在5-10份表面活性剂、1-3份浓H2SO4和1-3份阻聚剂存在的条件下将电子束辐照粉碎的15-30份聚四氟乙烯微粉通过接枝25-50份水溶性和40-80份油溶性单体制得。本发明通过在聚四氟乙烯微粉上接枝水溶性单体和油溶性单体，使得聚四氟乙烯微粉在保持原有优良性能的基础上，同时具备亲水亲油的功能，而且本发明聚四氟乙烯微粉分散性良好，与其它材料共混更均匀。
CN101899190B公开了一种聚四氟乙烯粒状粉末的制造方法，它包括：a)用悬浮法聚合制备聚四氟乙烯粗颗粒；b)粉碎、洗涤并干燥，得到聚四氟乙烯微粉；c)将步骤(b)得到的聚四氟乙烯微粉在一个混合器中与雾化的有机液体接触，从而将有机液体包覆在聚四氟乙烯微粉上；和d)在造粒槽的水相中造粒。用本发明方法具有连续化程度高、能耗低、颗粒均匀和产品性能好的优点。
CN103191818B公开了一种γ射线结合臭氧和四氯化碳制备PTFE超细粉的方法，包括：将干燥地聚四氟乙烯原料置于液氮中急冷；再用粉碎机粉碎成粒径为100-1000μm的聚四氟乙烯粉料；然后放到钴60装置的自动流水线的盛具中；在自动流水线上先喷淋臭氧和四氯化碳，然后再在通过钴60装置时进行辐照，辐照剂量40-60KGy，辐照时间根据钴60装置的放射性大小决定；自动流水线将经辐照的聚四氟乙烯粉料运输到辐照室外；放入气流粉碎系统，充分粉碎即可得到粒径在0.2-5μm的聚四氟乙烯超细粉。根据本发明提供的方法，可增加聚四氟乙烯的降解率同时采用自动流水线也进一步提高了生产效率。
现有技术中在涂料材料的制备中，一般以0.01-10％浓度加入蜡。一般是PE蜡、PTFE蜡、PP蜡、酰胺蜡、FT石蜡、褐煤蜡、天然蜡、粗晶和微晶石蜡、聚乙烯共聚物、脱水山梨醇酯和金属茂蜡，和同样它们的共混物，以薄片、颗粒、粉末、分散体、乳液或微粉化物的形式加入这些蜡，常用的使用形式是粒度至多为4μm的精细微粉化粉末。使用这些蜡以在涂料材料中达到如下效果：更好的耐划痕性，更好的耐磨性，PTFE与其他树脂的混合蜡具有一定的阻燃性，但阻燃效果不理想。
发明内容
针对现有技术的不足，发明了一种改性聚四氟乙烯的制造方法
：聚四氟乙烯，全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟， 1- 氧代 -4- 羟甲基 -2,6,7- 三氧杂 -1- 磷杂双环 [2.2.2] 辛烷 ， 1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸频哪醇酯混合，升温至反应温度进行乳液聚合，得到了一种阻燃聚四氟乙烯。
本发明提供一种改性聚四氟乙烯的制造方法，通过以下步骤实现：
步骤1. 油相溶液的配制
按重量份计，将100份聚四氟乙烯，0.5-2份全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟，1-5份1- 氧代 -4- 羟甲基 -2,6,7- 三氧杂 -1- 磷杂双环 [2.2.2] 辛烷 ，0.5-2份1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸频哪醇酯混合，再加入0.05-0.1份引发剂、搅拌均匀。
步骤2.聚合反应
在反应釜中内加入1000份水，0.5-4份乳化剂，再将油相溶液加入，然后在70-100℃反应6-18h，反应结束后放料，洗涤，干燥,得到本专利产品。
所述化学分散剂包括十二烷基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、全氟辛酸钾。
所述引发剂优选过硫酸钾，过硫酸铵。
所述全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟为市售产品，如百灵威科技有限公司生产的产品；所述1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸频哪醇酯为市售产品，如郑州艾克姆化工有限公司生产的产品；所述( 1- 氧代 -4- 羟甲基 -2,6,7- 三氧杂 -1- 磷杂双环[2.2.2] 辛烷 )为市售产品，如广州喜嘉化工有限公司产品。
本发明的有益效果：
聚四氟乙烯蜡经全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟，1- 氧代 -4- 羟甲基 -2,6,7- 三氧杂 -1- 磷杂双环 [2.2.2] 辛烷 ，1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸频哪醇酯进行表面改性，有利于提高共混蜡的阻燃性。
具体实施方式
以下实施例仅仅是进一步说明本发明，并不是限制本发明保护的范围。
实施例1
步骤1. 油相溶液的配制
在200L反应釜中，将100Kg聚四氟乙烯， 1Kg全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟, 2Kg 1- 氧代 -4- 羟甲基 -2,6,7- 三氧杂 -1- 磷杂双环 [2.2.2] 辛烷 ，1Kg1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸频哪醇酯混合，再加入0.08Kg过硫酸钾引发剂、搅拌均匀；
步骤2.聚合反应
在2000L高压反应釜中内加入1000Kg水，4Kg十二烷基硫酸铵，搅拌均匀；
加入油相溶液，然后从90℃反应14h，反应结束后放料，洗涤，干燥,得到本专利产品。编号为M-1。
实施例2
步骤1. 油相溶液的配制
在200L反应釜中，将100Kg聚四氟乙烯， 0.5Kg全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟, 1Kg 1- 氧代 -4- 羟甲基 -2,6,7- 三氧杂 -1- 磷杂双环 [2.2.2] 辛烷 ，0.5Kg1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸频哪醇酯混合，再加入0.05Kg过硫酸钾引发剂、搅拌均匀；
步骤2. 悬浮聚合反应
在2000L高压反应釜中内加入1000Kg水，4Kg十二烷基硫酸铵， 加入油相溶液，然后从70℃反应18h，反应结束后放料，洗涤，干燥,得到本专利产品。编号为M-2。
实施例3
步骤1. 油相溶液的配制
在200L反应釜中，将100Kg聚四氟乙烯，2Kg全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟,5Kg 1- 氧代 -4- 羟甲基 -2,6,7- 三氧杂 -1- 磷杂双环 [2.2.2] 辛烷 ，2Kg1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸频哪醇酯混合，再加入0.1Kg过硫酸铵引发剂、搅拌均匀；
步骤2. 悬浮聚合反应
在2000L高压反应釜中内加入1000Kg水，0.5Kg全氟辛酸钾，加入油相溶液，然后从100℃反应6h，反应结束后放料，洗涤，干燥,得到本专利产品。编号为M-3。
对比例1
全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-4。
对比例2
1- 氧代 -4- 羟甲基 -2,6,7- 三氧杂 -1- 磷杂双环 [2.2.2] 辛烷 不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-5。
对比例3
1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸频哪醇酯不加入，其它同实施例1。所得产品编号为M-6。
对比例4
未改性聚四氟乙烯粉末，产品编号为M-7。
将加入实施例1-3以及对比例1-3的1份聚四氟乙烯微粉加入5份聚丙烯蜡，按GB/T2406-1993检测极限氧指数LOI。
表1不同工艺做出的试验样品阻燃性能的比较
编号 LOI%
M-1 72.4
M-2 71.6
M-3 74.3
M-4 65.6
M-5 58.8
M-6 69.6
M-7 53.2

Claims (4)

1.一种改性聚四氟乙烯的制造方法，其特征在于，通过以下步骤实现：
步骤1. 油相溶液的配制
按重量份计，将100份聚四氟乙烯，0.5-2份全氟(4-甲基-3,6-二氧杂-7-辛烯)磺酰氟，1-5份1- 氧代 -4- 羟甲基 -2,6,7- 三氧杂 -1- 磷杂双环 [2.2.2] 辛烷 ，0.5-2份1,4-二氧杂螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸频哪醇酯混合，再加入0.05-0.1份引发剂、搅拌均匀;
步骤2.聚合反应
在反应釜中内加入1000份水，0.5-4份乳化剂，再将油相溶液加入，然后在70-100℃反应6-18h，反应结束后放料，洗涤，干燥,得到本专利产品。
2.权利要求1所述的一种改性聚四氟乙烯的制造方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸钾，过硫酸铵。
3.权利要求1所述的一种改性聚四氟乙烯的制造方法，其特征在于，所述化学分散剂包括十二烷基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、全氟辛酸钾盐。
4.采用权利要求1的一种改性聚四氟乙烯的制造方法制备的改性聚四氟乙烯。
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