一種氟橡膠的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種氟橡膠的制備方法，它包括以下步驟：在含氟表面活性劑的水溶液中，該含氟表面活性劑通式是：XOOC(CF2CF(CF3)O)a(CF2CF2O)b(CF2O)cCOOY，其中X、Y分別為H、NH4或堿金屬離子，a為6～12，b為0～6，c為0～6，在引發劑存在下，偏氟乙烯與一種或多種含氟烯烴單體按一定的配比進行乳液聚合而得到氟橡膠乳液，氟橡膠乳液經過凝聚、洗滌、干燥得到氟橡膠。
【專利說明】一種氟橡膠的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種氟橡膠的制備方法。
【背景技術】
[0002]在乳液聚合生產氟橡膠過程中，全氟辛酸及其衍生物作為乳化劑因其優良的表面活性和乳化性能被廣泛的應用。但是全氟辛酸及其衍生物因為在生物體內具有較長的半衰期和可能的致癌性，已經逐漸被禁止在含氟聚合物的生產中使用，所以尋找全氟辛酸替代品成為含氟聚合物廠家的研究目標。目前已知的用于氟聚合物的全氟辛酸替代產品有國外3M公司的全氟丁基磺酸(C4)、杜邦公司的含有碳氫鏈段的C6基產品以及日本大金公司的C6產品，國內晨光院曾經提出過一種含有聚醚鏈段的含氟表面活性劑替代全氟辛酸應用于含氟聚合物的生產中，但是之前國內外提到的全氟辛酸替代品或者由于分子鏈段小導致聚合生產中得到的聚合物分子量太小，或者是替代產品分子量分布較寬，分子結構復雜導致聚合生產的聚合物質量不均，影響產品的性能。因此我們需要找到一種對環境無害的表面活性劑，能夠替代全氟辛酸應用于含氟聚合物的生產中，且該表面活性劑不會影響含氟聚合物的性能。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種氟橡膠的制備方法，它生產的氟橡膠性能完全可以達到使用全氟辛酸生產的氟橡膠的性能，由于不使用全氟辛酸及其衍生物，因此避免了全氟辛酸對環境的影響。
[0004]本發明采用了以下技術方案:一種氟橡膠的制備方法，它包括以下步驟:在含氟表面活性劑的水溶液中，該 含氟表面活性劑通式是:X00C (CF2CF (CF3) O) a (CF2CF2O) b (CF2O)cCOOY,
其中X、Y分別為H、NH4或堿金屬離子，a為6~12，b為O~6，C為O~6，在引發劑存在下，偏氟乙烯與一種或多種含氟烯烴單體按一定的配比進行乳液聚合而得到氟橡膠乳液，氟橡膠乳液經過凝聚、洗滌、干燥得到氟橡膠，
所述的一種含氟烯烴單體為四氟乙烯、六氟丙烯或三氟氯乙烯。所述的多種含氟烯烴單體為四氟乙烯、六氟丙烯和三氟氯乙烯中的任意兩種組合或兩種以上的組合。所述的引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。所述的進行乳液聚合反應時的溫度在20~120°C，反應壓力在0.1~6.0Mpa，引發劑加入量為單體總質量的0.1~5%。所述的含氟表面活性劑的濃度在0.01~10wt%。所述的含氟表面活性劑的濃度在0.1~lwt%。
[0005]本發明具有以下有益效果:采用了以上技術方案后，本發明公開了一種氟橡膠的制備方法，具體是指在含氟表面活性劑的水溶液中，在引發劑存在下，偏氟乙烯與一種或多種含氟烯烴單體按一定的配比進行乳液聚合而得到氟橡膠乳液，氟橡膠乳液經過凝聚、洗滌、干燥得到氟橡膠，方法中使用了一種新型的含氟表面活性劑，該含氟表面活性劑通式是:X00C (CF2CF (CF3) O) a (CF2CF2O) b (CF2O) C00Y，其中 X、Y 分別為 H、NH4 或堿金屬離子，a 為6~12，13為0~6，c為0~6，該方法不使用全氟辛酸及其衍生物，不具有生物有害性，且不影響氟橡膠的產品性能，本發明使用全氟辛酸及其衍生物替代產品作為乳化劑用于氟橡膠的生產過程中，該表面活性劑分子結構均一，分子量分布較窄，生產的氟橡膠性能完全可以達到使用全氟辛酸生產的氟橡膠的性能，由于不使用全氟辛酸及其衍生物，因此避免了全氟辛酸對環境的影響。
【具體實施方式】
[0006]下面結合實施例，對本發明進一步詳細的說明。
[0007]實施例一:以20L聚合釜為例，在反應釜中加入15kg無離子水，含氟表面活性劑為乳化劑，
50g 乳化劑 NH4OOC (CF2CF (CF3) O) 6 (CF2CF2O) 2 (CF2O) 2C00NH4 及其它助劑，處理氧含量至≤20ppm,六氟丙烯和偏氟乙烯以質量比3:1混合加壓加入爸內至壓力2.0Mpa,攪拌、加熱升溫至80°C，加入5%的引發劑過硫酸銨50ml開始反應，反應中補加混合單體維持壓力在2.5Mpa，溫度控制在90°C，當反應一定量后停止反應。乳液經凝聚、洗滌、烘干后得到氟橡膠。
[0008]見表一，實施例一制得的氟橡膠與以全氟辛酸為乳化劑制得氟橡膠進行對比，其余操作與實施例1相同。
[0009]表一、不同乳化劑生產的氟橡膠性能對比
【權利要求】
1.一種氟橡膠的制備方法，它包括以下步驟:在含氟表面活性劑的水溶液中，該含氟表面活性劑通式是:XOOC (CF2CF (CF3) O) a (CF2CF2O) b (CF2O) cCOOY, 其中X、Y分別為H、NH4或堿金屬離子，a為6~12，b為O~6，c為O~6，在引發劑存在下，偏氟乙烯與一種或多種含氟烯烴單體按一定的配比進行乳液聚合而得到氟橡膠乳液，氟橡膠乳液經過凝聚、洗滌、干燥得到氟橡膠。
2.根據權利要求1所述的氟橡膠的制備方法，其特征是所述的一種含氟烯烴單體為四氟乙烯、六氟丙烯或三氟氯乙烯。
3.根據權利要求1所述的氟橡膠的制備方法，其特征是所述的多種含氟烯烴單體為四氟乙烯、六氟丙烯和三氟氯乙烯中的任意兩種組合或兩種以上的組合。
4.根據權利要求1所述的氟橡膠的制備方法，其特征是所述的引發劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。
5.根據權利要求1所述的氟橡膠的制備方法，其特征是所述的進行乳液聚合反應時的溫度在20~120°C，反應壓力在0.1~6.0Mpa，引發劑加入量為單體總質量的0.1~5%。
6.根據權利要求1所述的氟橡膠的制備方法，其特征是所述的含氟表面活性劑的濃度在 0.01 ~10wt%o
7.根據權利要求6所述的氟橡膠的制備方法，其特征是所述的含氟表面活性劑的濃度在 0.1 ~lwt%0`
【文檔編號】C08F214/28GK103709305SQ201310736682
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】李 浩, 吳玉勛, 錢厚琴 申請人:江蘇梅蘭化工有限公司