一種改性聚四氟乙烯的製造方法與流程
2023-10-24 17:42:07 1
本發明涉及一種聚四氟乙烯的製造方法,特別是一種改性聚四氟乙烯的製造方法。
背景技術：
：PTFE超細粉(微粉)是低分子量的聚四氟乙烯，達到超細程度的PTFE超細粉，分子量低於1萬以下，粒徑在0.5-15μm的PTFE微粉系列，不僅保持著聚四氟乙烯原有的所有優良性能，還具有許多獨特的性能：如無自凝聚性、無靜電效應、相溶性好、分子量低、分散性好、自潤滑性高、摩擦係數降低，不結團，容易與油或有機液體相混，與其它固體微粒也可均勻混合明顯等等。PTFE超細粉平均粒徑小於5μm，比表面大於10m2/g，摩擦係數0.06～0.07，潤滑性好，能很好地分散在許多材料中。可用作塑料、橡膠、油墨、塗料、潤滑油脂的防黏、減摩、阻燃添加劑，也可作乾性潤滑劑製成氣溶膠等。CN103923264A涉及一種親水親油聚四氟乙烯微粉及其製備方法，所述親水親油聚四氟乙烯微粉是在溶劑中，在5-10份表面活性劑、1-3份濃H2SO4和1-3份阻聚劑存在的條件下將電子束輻照粉碎的15-30份聚四氟乙烯微粉通過接枝25-50份水溶性和40-80份油溶性單體製得。本發明通過在聚四氟乙烯微粉上接枝水溶性單體和油溶性單體，使得聚四氟乙烯微粉在保持原有優良性能的基礎上，同時具備親水親油的功能，而且本發明聚四氟乙烯微粉分散性良好，與其它材料共混更均勻。CN101899190B公開了一種聚四氟乙烯粒狀粉末的製造方法，它包括：a)用懸浮法聚合製備聚四氟乙烯粗顆粒；b)粉碎、洗滌並乾燥，得到聚四氟乙烯微粉；c)將步驟(b)得到的聚四氟乙烯微粉在一個混合器中與霧化的有機液體接觸，從而將有機液體包覆在聚四氟乙烯微粉上；和d)在造粒槽的水相中造粒。用本發明方法具有連續化程度高、能耗低、顆粒均勻和產品性能好的優點。CN103191818B公開了一種γ射線結合臭氧和四氯化碳製備PTFE超細粉的方法，包括：將乾燥地聚四氟乙烯原料置於液氮中急冷；再用粉碎機粉碎成粒徑為100-1000μm的聚四氟乙烯粉料；然後放到鈷60裝置的自動流水線的盛具中；在自動流水線上先噴淋臭氧和四氯化碳，然後再在通過鈷60裝置時進行輻照，輻照劑量40-60KGy，輻照時間根據鈷60裝置的放射性大小決定；自動流水線將經輻照的聚四氟乙烯粉料運輸到輻照室外；放入氣流粉碎系統，充分粉碎即可得到粒徑在0.2-5μm的聚四氟乙烯超細粉。根據本發明提供的方法，可增加聚四氟乙烯的降解率同時採用自動流水線也進一步提高了生產效率。現有技術中在塗料材料的製備中，一般以0.01-10％濃度加入蠟。一般是PE蠟、PTFE蠟、PP蠟、醯胺蠟、FT石蠟、褐煤蠟、天然蠟、粗晶和微晶石蠟、聚乙烯共聚物、脫水山梨醇酯和金屬茂蠟，和同樣它們的共混物，以薄片、顆粒、粉末、分散體、乳液或微粉化物的形式加入這些蠟，常用的使用形式是粒度至多為4μm的精細微粉化粉末。使用這些蠟以在塗料材料中達到如下效果：更好的耐劃痕性，更好的耐磨性，PTFE與其他樹脂的混合蠟具有一定的阻燃性，但阻燃效果不理想。技術實現要素：針對現有技術的不足，發明了一種改性聚四氟乙烯的製造方法：聚四氟乙烯，全氟(4-甲基-3,6-二氧雜-7-辛烯)磺醯氟，1-氧代-4-羥甲基-2,6,7-三氧雜-1-磷雜雙環[2.2.2]辛烷，1,4-二氧雜螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸頻哪醇酯混合，升溫至反應溫度進行乳液聚合，得到了一種阻燃聚四氟乙烯。本發明提供一種改性聚四氟乙烯的製造方法，通過以下步驟實現：步驟1.油相溶液的配製按重量份計，將100份聚四氟乙烯，0.5-2份全氟(4-甲基-3,6-二氧雜-7-辛烯)磺醯氟，1-5份1-氧代-4-羥甲基-2,6,7-三氧雜-1-磷雜雙環[2.2.2]辛烷，0.5-2份1,4-二氧雜螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸頻哪醇酯混合，再加入0.05-0.1份引發劑、攪拌均勻。步驟2.聚合反應在反應釜中內加入1000份水，0.5-4份乳化劑，再將油相溶液加入，然後在70-100℃反應6-18h，反應結束後放料，洗滌，乾燥,得到本專利產品。所述化學分散劑包括十二烷基硫酸銨、十二烷基苯磺酸鈉、全氟辛酸鉀。所述引發劑優選過硫酸鉀，過硫酸銨。所述全氟(4-甲基-3,6-二氧雜-7-辛烯)磺醯氟為市售產品，如百靈威科技有限公司生產的產品；所述1,4-二氧雜螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸頻哪醇酯為市售產品，如鄭州艾克姆化工有限公司生產的產品；所述(1-氧代-4-羥甲基-2,6,7-三氧雜-1-磷雜雙環[2.2.2]辛烷)為市售產品，如廣州喜嘉化工有限公司產品。本發明的有益效果：聚四氟乙烯蠟經全氟(4-甲基-3,6-二氧雜-7-辛烯)磺醯氟，1-氧代-4-羥甲基-2,6,7-三氧雜-1-磷雜雙環[2.2.2]辛烷，1,4-二氧雜螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸頻哪醇酯進行表面改性，有利於提高共混蠟的阻燃性。具體實施方式以下實施例僅僅是進一步說明本發明，並不是限制本發明保護的範圍。實施例1步驟1.油相溶液的配製在200L反應釜中，將100Kg聚四氟乙烯，1Kg全氟(4-甲基-3,6-二氧雜-7-辛烯)磺醯氟,2Kg1-氧代-4-羥甲基-2,6,7-三氧雜-1-磷雜雙環[2.2.2]辛烷，1Kg1,4-二氧雜螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸頻哪醇酯混合，再加入0.08Kg過硫酸鉀引發劑、攪拌均勻；步驟2.聚合反應在2000L高壓反應釜中內加入1000Kg水，4Kg十二烷基硫酸銨，攪拌均勻；加入油相溶液，然後從90℃反應14h，反應結束後放料，洗滌，乾燥,得到本專利產品。編號為M-1。實施例2步驟1.油相溶液的配製在200L反應釜中，將100Kg聚四氟乙烯，0.5Kg全氟(4-甲基-3,6-二氧雜-7-辛烯)磺醯氟,1Kg1-氧代-4-羥甲基-2,6,7-三氧雜-1-磷雜雙環[2.2.2]辛烷，0.5Kg1,4-二氧雜螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸頻哪醇酯混合，再加入0.05Kg過硫酸鉀引發劑、攪拌均勻；步驟2.懸浮聚合反應在2000L高壓反應釜中內加入1000Kg水，4Kg十二烷基硫酸銨，加入油相溶液，然後從70℃反應18h，反應結束後放料，洗滌，乾燥,得到本專利產品。編號為M-2。實施例3步驟1.油相溶液的配製在200L反應釜中，將100Kg聚四氟乙烯，2Kg全氟(4-甲基-3,6-二氧雜-7-辛烯)磺醯氟,5Kg1-氧代-4-羥甲基-2,6,7-三氧雜-1-磷雜雙環[2.2.2]辛烷，2Kg1,4-二氧雜螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸頻哪醇酯混合，再加入0.1Kg過硫酸銨引發劑、攪拌均勻；步驟2.懸浮聚合反應在2000L高壓反應釜中內加入1000Kg水，0.5Kg全氟辛酸鉀，加入油相溶液，然後從100℃反應6h，反應結束後放料，洗滌，乾燥,得到本專利產品。編號為M-3。對比例1全氟(4-甲基-3,6-二氧雜-7-辛烯)磺醯氟不加入，其它同實施例1。所得產品編號為M-4。對比例21-氧代-4-羥甲基-2,6,7-三氧雜-1-磷雜雙環[2.2.2]辛烷不加入，其它同實施例1。所得產品編號為M-5。對比例31,4-二氧雜螺[4,5]癸-7-烯-8-硼酸頻哪醇酯不加入，其它同實施例1。所得產品編號為M-6。對比例4未改性聚四氟乙烯粉末，產品編號為M-7。將加入實施例1-3以及對比例1-3的1份聚四氟乙烯微粉加入5份聚丙烯蠟，按GB/T2406-1993檢測極限氧指數LOI。表1不同工藝做出的試驗樣品阻燃性能的比較編號LOI%M-172.4M-271.6M-374.3M-465.6M-558.8M-669.6M-753.2當前第1頁1 2 3