CN111875733A - 防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂及其合成方法，三氟氯乙烯系氟碳树脂包括如下重量百分组分：三氟氯乙烯30～40％、醋酸乙烯酯10～20％、丙基醚5～10％、十一烯酸0.5～1％、有机溶剂30～50％、引发剂0.2～1.5％；合成方法：1)聚合釜预处理；2)将醋酸乙烯酯、丙基醚、十一烯酸、有机溶剂和引发剂配置成反应溶液；3)第一段合成反应：向聚合釜中通入三氟氯乙烯，多次加入反应溶液；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，进行第二段反应；本发明通过连续加料的方式，降低单位时间内聚合釜内部的物料浓度，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，提高单釜产能，所得的三氟氯乙烯系氟碳树脂性能稳定，在防腐领域具有广泛应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂，属于氟碳树脂制备技术领域。本发明还涉及防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂的合成方法。
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(三氟氯乙烯)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。
三氟氯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
本发明所要解决的技术问题是提供一种防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂，本发明还涉及防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂合成方法，本发明有效解决现有三氟氯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，本发明防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂，其包括如下重量百分组分：三氟氯乙烯30～40％、醋酸乙烯酯10～20％、丙基醚5～10％、十一烯酸0.5～1％、有机溶剂30～50％、引发剂0.2～1.5％，上述各组分通过溶剂型共聚反应得到。
作为优选，所述有机溶剂包括醋酸丁酯和甲酮，所述醋酸丁酯和甲酮的质量比为3～7:1，所述引发剂为过氧化特戊酸特丁酯。
上述防腐用三氟氯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、丙基醚、十一烯酸、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)的聚合釜中通入三氟氯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；反应溶液加入完毕，继续反应5h。
具体地，作为优选，所述设定压力为0.2～0.4MPa，所述反应温度为60℃，所述第二份反应溶液和第三份反应溶液的加入时间均为3h，所述固定时间为1h。
(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，得到所述三氟氯乙烯系氟碳树脂。作为优选，所述第二段反应的温度为80℃，时间为2h。
本发明合成的三氟氯乙烯系氟碳树脂，性能稳定，可以用于防腐领域。
本发明将部分三氟氯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60℃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三氟氯乙烯及单体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。
本发明的有益效果：
本发明防腐用三氟氯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，所得的三氟氯乙烯系氟碳树脂性能稳定，在防腐领域具有广泛的应用前景。
具体实施方式
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200克，丙基醚70克，十一烯酸8克，醋酸丁酯400克，甲酮60克，过氧化特戊酸特丁酯10g加入烧杯并混合均匀，作为第一份溶液；将醋酸乙烯酯200克，丙基醚70克，十一烯酸8克，醋酸丁酯400克，甲酮60克，过氧化特戊酸特丁酯10g加入烧杯并混合均匀，作为第二份溶液；将醋酸乙烯酯200克，丙基醚70克，十一烯酸8克，醋酸丁酯400克，甲酮60克，过氧化特戊酸特丁酯10g加入烧杯并混合均匀，作为第三份溶液；通过流量计将三氟氯乙烯加入到反应釜中至釜内压力为0.3MPa；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60℃；通过加入三氟氯乙烯来维持反应压力在0.3Mpa；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3小时；反应1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3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。
上述实施例制得的三氟氯乙烯系氟碳树脂，外观为无色透明液体，固含量为60％，分子量为20000，玻璃化温度为45℃。
取上述实施例制得的树脂，测得其粘度为1000mpa.s，氟含量为25.4％。
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220克，丙基醚80克，十一烯酸8克，醋酸丁酯400克，甲酮60克，过氧化特戊酸特丁酯10g加入烧杯并混合均匀，作为第一份溶液；将醋酸乙烯酯220克，丙基醚80克，十一烯酸8克，醋酸丁酯400克，甲酮60克，过氧化特戊酸特丁酯10g加入烧杯并混合均匀，作为第二份溶液；将醋酸乙烯酯220克，丙基醚80克，十一烯酸8克，醋酸丁酯400克，甲酮60克，过氧化特戊酸特丁酯10g加入烧杯并混合均匀，作为第三份溶液；通过流量计将三氟氯乙烯加入到反应釜中至釜内压力为0.35MPa；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60℃；通过加入三氟氯乙烯来维持反应压力在0.35Mpa；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3小时；反应1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3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。
上述实施例制得的三氟氯乙烯系氟碳树脂，外观为无色透明液体，固含量为65％，分子量为20000，玻璃化温度为45℃。
取上述实施例制得的树脂，测得其粘度为2500mpa.s，氟含量为25.2％。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂，其特征在于包括如下重量百分组分：三氟氯乙烯30～40％、醋酸乙烯酯10～20％、丙基醚5～10％、十一烯酸0.5～1％、有机溶剂30～50％、引发剂0.2～1.5％，上述各组分通过溶剂型共聚反应得到。
2.根据权利要求1所述的防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂，其特征在于：所述有机溶剂包括醋酸丁酯和甲酮，所述醋酸丁酯和甲酮的质量比为3～7:1。
3.根据权利要求1所述的防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂，其特征在于：所述引发剂为过氧化特戊酸特丁酯。
4.根据权利要求1-3任一项所述防腐用三氟氯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、丙基醚、十一烯酸、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)的聚合釜中通入三氟氯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；反应溶液加入完毕，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，得到所述三氟氯乙烯系氟碳树脂。
5.根据权利要求1所述的防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂的合成方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，所述设定压力为0.2～0.4MPa，所述反应温度为60℃。
6.根据权利要求1所述的防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂的合成方法，其特征在于：在所述步骤(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3h。
7.根据权利要求1所述的防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂的合成方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，所述固定时间为1h。
8.根据权利要求1所述的防腐用三氟氯乙烯系氟碳树脂的合成方法，其特征在于：在所述步骤(4)中，所述第二段反应的温度为80℃，时间为2h。
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