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聚1,1-二氟乙烯樹脂粒子及其制造方法_2

文檔序號:9916001閱讀:來源:國知局
選使用氮氣或氣氣。
[0045] 溶解方法沒有特別限定,在制作PVDF樹脂溶液的情況下,在規定的容器中加入 PVDF樹脂、有機溶劑和水,一邊攬拌一邊進行溶解。在常溫下未溶解的情況下,通過進行加 熱而進行溶解。
[0046] 可W在將PVDF樹脂溶解于有機溶劑后,添加水。在溶解后添加水的方法中,在規定 的容器中制作PVDF樹脂溶液后,在PVDF樹脂溶液中添加水。水的添加可W使用輸送累、弓句 移液管等,如果一次加入大量的水,貝化VDF樹脂析出,PVDF樹脂的溶解需要長時間,因此優 選緩慢地添加水。為了制造粒徑一致的PVDF樹脂粒子,優選在使PVDF樹脂完全溶解于溶劑 后,添加至不良溶劑,或進行閃蒸晶析而析出,可W存在未溶解的PVDF樹脂。
[0047] 所添加的水量根據溶解的PVDF樹脂濃度、有機溶劑的種類而不同,為有機溶劑質 量的0.5~40質量%,優選為1~25質量%。如果水的量過少,則生成異形粒子,如果水的量 過多,貝化VDF樹脂析出。
[004引溶解溫度根據使用的溶劑的種類、PVDF樹脂的濃度而不同,通常為常溫~200°C, 優選為常溫~100 °C,或有機溶劑的沸點W下。
[0049] 溶解時間根據溶劑的種類、PVDF樹脂的濃度、溶解溫度而不同,通常為5分鐘~50 小時的范圍,優選為10分鐘~40小時的范圍。
[0050] 如果PVDF濃度高,貝化VDF樹脂溶液向不良溶劑添加而使粒子析出時,產生粒子彼 此的烙合等,有可能得不到粒徑小的粒子、粒徑一致的粒子。
[0051] 因此,關于將PVDF樹脂溶液添加至不含表面活性劑的PVDF樹脂的不良溶劑的情況 下的PVDF樹脂的使用量,通常相對于有機溶劑、水和PVDF樹脂的合計100質量份為PVDF樹脂 15質量份W下,優選為0.1質量份W上10質量份W下。
[0化2] 如果為上述范圍,則能夠適用于工業生產。在本實施方式中在上述溶劑中使PVDF 樹脂溶解后,將PVDF樹脂溶液供于后述的析出工序。
[0053][析出工序]
[0化4] [al工序]
[0055] 在al工序中,向不含表面活性劑的PVDF樹脂粒子的不良溶劑中添加 PVDF樹脂溶液 而使PVDF樹脂粒子析出。
[0056] 在將PVDF樹脂溶液添加至PVDF樹脂的不良溶劑時,可W從加入了PVDF樹脂溶液的 容器連續地注入到或滴加到加入了 PVDF樹脂的不良溶劑的容器下有時稱為"接受槽")。 此外,可W將PVDF樹脂溶液從不良溶劑上介由氣相而進行添加,從獲得微細且粒徑一致的 粒子的觀點出發,優選直接加入到不良溶劑中。
[0057] 對于使PVDF樹脂與不良溶劑接觸而制作PVDF樹脂粒子的方法,有下述方法:向加 入了不良溶劑的接受槽添加 PVDF樹脂溶液而制作粒子化液后,將粒子化液取出,供于后續 工序的方法(間歇式)和連續流通式(有時簡稱為連續式)運巧巾方法。連續流通式所使用的 反應器有連續槽型反應器山〇111:;[]111〇118 stirred 1:ank reactor,簡稱:CSTR)和管型反應器 (Plug f 1OW reactor,簡稱:PFR)。對于PVDF樹脂的粒子化而言,任一反應器都能夠適應。
[0058] 使用CSTR的方法為下述方法:在接受槽(連續式時有時稱為反應器)中加入不良溶 劑,添加 PVDF樹脂溶液而制作出PVDF樹脂粒子后,接著,在該微粒化液中同時滴加 PVDF樹脂 溶液和不良溶劑,同時從接受槽連續地取出PVDF樹脂的粒子化液,進行連續地粒子化的方 法。此外,也可W在通過間歇式制作的PVDF樹脂的粒子化液中同時滴加 PVDF樹脂溶液和不 良溶劑,同時從接受槽連續地取出PVDF樹脂的粒子化液而制作粒子化液。
[0059 ]在使用CSTR的情況下,需要將PVDF樹脂溶液與不良溶劑同時滴力日。關于PVDF樹脂 溶液滴加速度相對于不良溶劑的滴加速度之比,只要可W生成PVDF樹脂粒子即可,沒有特 別限定,從生產性的觀點出發,不良溶劑的滴加速度相對于PVDF樹脂溶液滴加速度之比優 選處于0.1~100之間,更優選處于0.2~50之間。
[0060] 此外,如果將接受槽內的粒子化液重量相對于接受槽(反應器)的粒子化液取出流 量之比設為滯留時間,則關于滯留時間,只要可獲得微細且粒徑一致的粒子,就沒有特別限 定,優選為1秒~10小時之間,更優選為1分鐘~1小時之間。
[0061] 在接受槽中,為了保持粒子化液的均勻性,可W設置混合裝置。作為混合裝置的例 子,可舉出攬拌獎、雙軸混合機、均化器、超聲波照射等。
[0062] 使用PFR的方法是將PVDF樹脂溶液和不良溶劑W-定速度通液至配管中,在配管 中使PVDF樹脂溶液與不良溶劑混合而進行粒子化,連續地取出粒子化液的方法,可W使用 各種配管。例如,在使用2個配管的情況下,也可W將PVDF樹脂溶液W-定速度通液至內管, 將不良溶劑W-定速度通液至外管,在外管中使PVDF樹脂溶液與不良溶劑混合而進行粒子 化。此外,可W將PVDF樹脂溶液通液至外管,將不良溶劑通液至內管。
[0063] 在使用1個配管進行連續粒子化的情況下,例如,在T字型配管時,也可W從相對于 PVDF樹脂溶液流為90度的方向將不良溶劑進行通液,使PVDF樹脂溶液與不良溶劑接觸而進 行粒子化。
[0064] 由于可W使用各種配管使PVDF樹脂溶液與不良溶劑混合來進行連續地粒子化,因 此PFR的方法不限定于上述方法。
[0065] 在使用PFR的情況下,關于PVDF樹脂溶液通液速度與不良溶劑的通液速度,只要可 W生成PVDF樹脂粒子即可,沒有特別限定,從生產性的觀點出發,PVDF樹脂溶液通液速度相 對于不良溶劑的通液速度之比優選處于0.1~100之間,更優選處于0.2~50之間。
[0066] 此外,PVDF樹脂溶液與不良溶劑的混合部分可W僅為配管,可W設置管狀混合裝 置。作為管狀混合裝置,可舉出上述混合裝置、存有靜態混合機等靜態混合結構物的管狀混 合裝置等。
[0067] 關于PVDF樹脂溶液與不良溶劑的混合時間,只要與上述滯留時間為相同范圍內即 可。關于配管的內徑,只要PVDF樹脂溶液與不良溶劑進行混合即可,沒有特別限定,從生產 性的觀點出發,優選處于0.1mm~Im之間,更優選處于1mm~Im之間。
[0068] 在使用內管和外管作為2個配管的情況下,關于內管直徑與外管直徑之比,只要形 成粒子化液,就沒有特別限定,優選為外管直徑/內管直徑= 1.1~500之間,更優選為外管 直徑/內管直徑=1.1~100之間。
[0069] 作為PVDF樹脂粒子的不良溶劑,可舉出戊燒、己燒、庚燒、辛燒、壬燒、癸燒等脂肪 族控系溶劑、苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、糞等芳香族控系溶劑、乙酸乙醋、乙 酸甲醋、乙酸下醋、丙酸下醋等醋系溶劑、二乙基酸、二異丙基酸、四氨巧喃、二巧惡焼等酸系 溶劑、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等醇系溶劑、水等,優選為甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇等醇 系溶劑、水等,特別優選為甲醇、乙醇和水。
[0070] 此外,從使PVDF樹脂粒子均勻地分散于不良溶劑中的觀點出發,PVDF樹脂的不良 溶劑優選為與溶解所使用的有機溶劑均勻地滲混的溶劑。運里所謂均勻地滲混,是指即使 將巧中W上溶劑進行混合并靜置1天也不出現界面。例如,相對于水,可舉出NMP、DMF、DMAc、 丙酬、DMS0、四氨巧喃、乙臘、甲醇、乙醇等作為均勻地滲混的溶劑。
[0071] 此外,關于PVDF樹脂的不良溶劑,只要與溶解中所使用的有機溶劑均勻地滲混,貝U 可W使用單一的溶劑,也可W混合使用巧巾W上的溶劑,特別是從易于獲得微細并且粒徑一 致的粒子方面出發,優選使用水-醇類、水-臘類的混合溶劑等包含水的混合溶劑。
[0072] PVDF樹脂的不良溶劑的使用量沒有特別限定,可W例示相對于溶解所使用的溶劑 1質量份為0.1~100質量份的范圍,優選為0.1~50質量份,進一步優選為0.1~10質量份。
[0073] 析出工序中所使用的PVDF樹脂的不良溶劑實質上不含表面活性劑。最優選完全不 含粒子表面活性劑,也可不損害本發明的效果的程度混入。具體而言,相對于PVDF樹脂 的質量,要將表面活性劑的混入比例限制為3質量%^下,要盡可能限制為小于1質量%。
[0074] 在PVDF樹脂的不良溶劑中添加 PVDF樹脂溶液的情況下的接受槽溫度可W設定為0 上且溶劑的沸點W下,根據所用的溶劑,有時發生粒子彼此的烙合,得不到粒子,因此 作為即將添加之前的溫度,優選為0~40°C。通過該添加,PVDF樹脂粒子從PVDF樹脂溶液析 出,獲得PVDF樹脂粒子分散了的液體或懸浮了的液體。此外,在添加 PVDF樹脂溶液時,優選 將PVDF樹脂的不良溶劑進行攬拌。
[00巧][曰2工序]
[0076] 在a2工序中,將溶解的PVDF樹脂溶液進行閃蒸晶析而使PVDF樹脂粒子析出。
[0077] 所謂閃蒸晶析,是指使PVDF樹脂溶液迅速地固化、結晶化的方法,更具體而言,介 由噴嘴使處于加熱/加壓下、或加壓下的上述溶液噴出至溶解所使用的有機溶劑的沸點w 下(可W為常溫W下)被加壓的壓力W下(可W為減壓下)、或被加壓的壓力W下(可W為減 壓下)的其它容器(W下有時稱為接受槽)中進行移液,使其晶析的方法。
[0078] 在進行閃蒸晶析時,優選向著不良溶劑中噴出PVDF樹脂溶液。優選在將PVDF樹脂 溶液噴出的噴嘴的前端放入至接受槽側的不良溶劑中的狀態下閃蒸,但也可W將噴嘴前端 與不良溶劑分離,介由氣相而閃蒸至不良溶劑中。
[0079] 如果進行具體地說明,則優選通過從保持于加熱/加壓下、或加壓下的容器向著大 氣壓下(可W為減壓下)的接受槽噴出PVDF樹脂溶液來進行閃蒸晶析。例如在上述溶解工序 中,如果在高壓蓋等耐壓容器中加熱、溶解,則容器內由于由加熱引起的自制壓而成為加壓 狀態(可W通過氮氣等非活性氣體進一步加壓)。從該狀態放壓而釋放到大氣壓下的接受 槽,從而可W更進一步簡便地進行。此外,在常溫下溶解的情況下,可W通過將溶解槽加壓 至任意的壓力,向著PVDF樹脂的不良溶劑中進行閃蒸晶析,從而可W獲得PVDF樹脂粒子。
[0080] 作為在不良溶劑中進行閃蒸晶析的情況下所使用的不良溶劑,沒有特別限制,可 W使用與al工序中所說明的不良溶劑同樣的不良溶劑。
[0081] PVDF樹脂的不良溶劑的使用量沒有特別限定,可W例示相對于溶解所使用的溶劑 1質量份為0.1~100質量份的范圍,優選為0.2~50質量份,進一步優選為0.3~10質量份。
[0082] 作為閃蒸晶析時的操作條件,通常可W采用使在常溫~200°C、優選為常溫~100 °C的范圍溶解的溶液在W后述的范圍被加壓的壓力W下、或減壓下的容器中段進行閃 蒸晶析的方法;或比在加入了溶解液的槽內壓力低的容器中W多段進行閃蒸晶析的方法 等。具體而言,例如在上述溶解工序中,如果在高壓蓋等耐壓容器中加熱、溶解,則容器內由 于由加熱引起的自制壓而成為加壓狀態(可W通過氮
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