CN110804118A - 防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂及其合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂及其合成方法，包括如下重量百分含量的组分：气相四氟乙烯5~15％、醋酸乙烯酯35~45%、有机溶剂45~55%、引发剂0.2~1%；上述各组分通过溶剂型共聚反应得到所述四氟乙烯氟树脂；所述合成方法步骤为：聚合釜预处理；配置反应溶液；第一段合成反应；第二段合成反应。本发明通过连续加料的方式，有效降低了单位时间内聚合釜内部的物料浓度，从而减少反应放热量，使得反应压力在比较低的状态下，反应温度可控，使合成过程在一个比较稳定的反应体系下进行，提高了单釜产能，所得的四氟乙烯系氟碳树脂性能稳定，在防伪涂层领域具有广泛的应用前景。

Description

防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂及其合成方法
技术领域
本发明涉及氟碳树脂制备技术领域，特别是涉及一种防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂及其合成方法。
背景技术
氟碳树脂按照单体的不同，基本可以分为三氟（三氟氯乙烯）型和四氟（四氟乙烯）型，并且在民用上得到了大量的使用。具体可用于建筑外墙和钢结构防腐等领域，而且用量非常巨大。防伪商标由于只是一层很薄的薄膜，因此树脂总体用量比较小。已有的产业化的氟碳树脂大部分由于在反光性和耐久性方面不能满足要求而不太适合用于此类薄膜。因此，业界开发了具有耐候性好，附着力强和粘结力好的氟碳树脂，作为防伪商标材料使用。
但四氟乙烯类的氟树脂聚合放热量大，聚合速度快，反应压力一般都比较高，这就导致温度控制比较困难，分子量很难控制，设备利用率比较小，单釜产能小。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂及其合成方法，能够有效解决现有四氟乙烯类的氟树脂反应剧烈，反应过程难以控制，单釜产量低的缺点。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂，包括如下重量百分含量的组分：气相四氟乙烯 5~15％、醋酸乙烯酯35~45%、有机溶剂 45~55%、引发剂 0.2~1%；上述各组分通过溶剂型共聚反应得到所述四氟乙烯氟树脂。
在本发明一个较佳实施例中，所述有机溶剂包括混合质量比为3:1～7:1的乙酸乙酯和丁铜。
在本发明一个较佳实施例中，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂的合成方法，包括如下步骤：
（1）聚合釜预处理：将聚合釜经抽真空处理、氮气置换后，检验氧含量和水分，检验合格后抽真空备用；
（2）配置反应溶液：将配方量的醋酸乙烯酯、有机溶剂和引发剂配置成三份以上的反应溶液；
（3）第一段合成反应：通过流量计向步骤（1）的聚合釜中通入气相四氟乙烯至釜内压力达到设定压力，并维持恒定，再加入步骤（2）中配置的第一份反应溶液，然后使反应釜升温至反应温度，保温反应固定时间后，通过计量泵加入第二份反应溶液，再反应固定时间，采用相同方法加入第三份反应溶液；加毕，继续反应5h；
（4）第二段合成反应：将经过第一段合成反应的聚合釜升温后，恒温下进行第二段反应，反应完后，聚合釜降温冷却，出料，得到所述四氟乙烯系氟碳树脂。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述设定压力为0.4～0.5MPa，所述反应温度为55℃。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述第二份反应溶液和第三份反应溶液的加入时间均为6h。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述固定时间为2h。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，所述第二段反应的温度为80℃，时间为2h。
本发明的有益效果是：本发明一种防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂的合成方法，通过连续加料的方式，有效降低了单位时间内聚合釜内部的物料浓度，从而减少反应放热量，使得反应压力在比较低的状态下，反应温度可控，使合成过程在一个比较稳定的反应体系下进行，提高了单釜产能，所得的四氟乙烯系氟碳树脂性能稳定，在防伪涂层领域具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例1
将5升高压聚合釜经抽真至处理、氮气置换，检验氧含量合格后密封备用。将醋酸乙烯酯300克，乙酸乙酯180克，丁酮60克，偶氮二异丁腈1.5g加入烧杯并混合均匀，作为第一份溶液；将醋酸乙烯酯500克，乙酸乙酯300克，丁酮100克，偶氮二异丁腈2.5g加入烧杯并混合均匀，作为第二份溶液；将醋酸乙烯酯500克，乙酸乙酯300克，丁酮100克，偶氮二异丁腈2.5g加入烧杯并混合均匀，作为第三份溶液；通过流量计将气相四氟乙烯加入到反应釜中至釜内压力为0.5MPa；用计量泵将配制好的第一份溶液加入到聚合釜中；反应釜夹套通入热水，反应釜升温至规定55 ℃；通过加入四氟乙烯来维持反应压力在0.4Mpa；反应2小时后，调整剂量泵将预先配制好的第二份溶液匀速打入聚合釜，加入时间为6小时；反应2小时后，调整剂量泵将预先配制好的第三份溶液匀速打入聚合釜，加入时间为6小时；持续反应5小时后，将反应釜温度升到80℃，持续反应2小时；夹套通入冷水，反应釜温度降至常温，停搅拌，出料。
上述实施例制得的四氟乙烯系氟碳树脂，外观为无色透明液体，固含量为45%，分子量为20000，玻璃化温度为55℃。
取上述实施例制得的树脂100g，加入丁酮稀释到20%的固含量，测得其粘度为10mpa.s，氟含量为16.5%。
实施例2
将5升高压聚合釜经抽真至处理、氮气置换，检验氧含量合格后密封备用。将醋酸乙烯酯300克，乙酸乙酯180克，丁酮60克，偶氮二异丁腈1.5g加入烧杯并混合均匀，作为第一份溶液；将醋酸乙烯酯500克，乙酸乙酯350克，丁酮50克，偶氮二异丁腈2.5g加入烧杯并混合均匀，作为第二份溶液；将醋酸乙烯酯500克，乙酸乙酯350克，丁酮50克，偶氮二异丁腈5g加入烧杯并混合均匀，作为第三份溶液；将四氟乙烯加入到反应釜中，控制到加入压力为0.5Mpa；用计量泵将配制好的第一份溶液加入到聚合釜中；反应釜夹套通入热水，反应釜升温至规定55 ℃；通过加入四氟乙烯来维持反应压力在0.4Mpa；反应2小时后，调整剂量泵将预先配制好的第二份溶液匀速打入聚合釜，加入时间为6小时；反应2小时后，调整剂量泵将预先配制好的第三份溶液匀速打入聚合釜，加入时间为6小时；持续反应5小时，将反应釜温度升到80℃，持续反应2小时；夹套通入冷水，反应釜温度降至常温，停搅拌，出料。
上述实施例制得的四氟乙烯系氟碳树脂，外观为无色透明液体，固含量为45%，分子量为12000，玻璃化温度为50℃。
取上述实施例制得的树脂100g，加入丁酮稀释到20%固含量，测得粘度为15mpa.s，氟含量为16%。
本发明合成的四氟乙烯系氟碳树脂，性能稳定，可以用于防伪商标图层领域。
本发明将部分四氟乙烯及醋酸乙烯酯以及特定的溶剂体系加入到反应釜中，升温到55℃左右开始正常反应，随着反应的进行，聚合单体被消耗掉，使用质量流量计及计量泵将四氟乙烯及醋酸乙烯酯溶液定量的加入到反应釜中，维持一个稳定的速度，使得反应顺利进行。本发明通过连续加料的方式，有效降低了单位时间内聚合釜内部的物料浓度，从而减少反应放热量，使得反应压力在比较低的状态下，反应温度可控，使合成过程在一个比较稳定的反应体系下进行，提高了单釜产能，所得的四氟乙烯系氟碳树脂性能稳定，在防伪涂层领域具有广泛的应用前景。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂，其特征在于，包括如下重量百分含量的组分：气相四氟乙烯 5~15％、醋酸乙烯酯35~45%、有机溶剂45~55%、引发剂 0.2~1%；上述各组分通过溶剂型共聚反应得到所述四氟乙烯氟树脂。
2.根据权利要求1所述的防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂，其特征在于，所述有机溶剂包括混合质量比为3:1～7:1的乙酸乙酯和丁铜。
3.根据权利要求1所述的防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
4.一种防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）聚合釜预处理：将聚合釜经抽真空处理、氮气置换后，检验氧含量和水分，检验合格后抽真空备用；
（2）配置反应溶液：将配方量的醋酸乙烯酯、有机溶剂和引发剂配置成三份以上的反应溶液；
（3）第一段合成反应：通过流量计向步骤（1）的聚合釜中通入气相四氟乙烯至釜内压力达到设定压力，并维持恒定，再加入步骤（2）中配置的第一份反应溶液，然后使反应釜升温至反应温度，保温反应固定时间后，通过计量泵加入第二份反应溶液，再反应固定时间，采用相同方法加入第三份反应溶液；加毕，继续反应5h；
（4）第二段合成反应：将经过第一段合成反应的聚合釜升温后，恒温下进行第二段反应，反应完后，聚合釜降温冷却，出料，得到所述四氟乙烯系氟碳树脂。
5.根据权利要求4所述的防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂的合成方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述设定压力为0.4～0.5MPa，所述反应温度为55℃。
6.根据权利要求4所述的防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂的合成方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述第二份反应溶液和第三份反应溶液的加入时间均为6h。
7.根据权利要求4所述的防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂的合成方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述固定时间为2h。
8.根据权利要求4所述的防伪商标涂层用四氟乙烯系氟碳树脂的合成方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述第二段反应的温度为80℃，时间为2h。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2014123221A1 (ja) * 2013-02-08 2014-08-14 ダイキン工業株式会社 含フッ素積層体
CN109851705A (zh) * 2019-03-20 2019-06-07 济南大学 一种一锅法制备分子量可控的四氟乙烯共聚物的方法

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