[发明专利]利用预处理和含氟聚合物树脂的氟化减少变色

说明书

技术领域

本发明涉及减少含氟聚合物树脂的热致变色的方法。

背景技术

用于氟化单体的水分散聚合以产生含氟聚合物的典型方法包括将氟化单体进料到包含水性介质的受热反应器中并且加入自由基引发剂以引发聚合。通常利用含氟表面活性剂来稳定所形成的含氟聚合物颗粒。在若干小时后，停止进料，放空反应器，并且用氮气吹扫，并且将容器中的原生分散体转移到冷却容器中。

可将所形成的含氟聚合物从分散体中分离以获得含氟聚合物树脂。例如，被称为PTFE细粉的聚四氟乙烯(PTFE)树脂通过从水性介质中凝聚分散体以分离PTFE，然后干燥，从PTFE分散体中分离PTFE树脂而制得。可熔融加工的含氟聚合物分散体，诸如可用作模塑树脂的四氟乙烯和六氟丙烯(FEP)共聚物和四氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)(PFA)共聚物可相似地凝聚，并且将凝聚的聚合物干燥，然后在熔融加工操作中直接使用或熔融加工成方便的形式，诸如薄片或粒料用于后续熔融加工操作。

由于与含氟表面活性剂相关的环境问题，在水性聚合介质中使用烃表面活性剂替代一部分或所有的含氟表面活性剂受到关注。然而，当包含烃表面活性剂的含氟聚合物分散体形成，并且随后分离以获得含氟聚合物树脂时，含氟聚合物树脂趋于热致变色。所谓热致变色是指在加热时形成不可取的颜色或含氟聚合物树脂的颜色加深。通常期望含氟聚合物树脂的颜色为无色或白色，并且在树脂趋于热致变色中，在加热时形成灰色或棕色，有时全黑色。例如，如果由包含烃表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的分散体制得的PTFE细粉转变成可挤出的糊剂形状或膜，并且随后烧结，通常将出现不可取的灰色或棕色。在由包含烃表面活性剂SDS的分散体制得的PTFE的烧结时颜色的形成已描述于授予Punderson的美国专利3,391,099的实例VI中。相似地，当可熔融加工的含氟聚合物诸如FEP或PFA由包含烃表面活性剂，诸如SDS的分散体制得时，当含氟聚合物首先熔融加工时，例如，当熔融加工成方便的形式用于后续使用，诸如薄片或粒料时，通常发生不可取的着色。

发明内容

减少含氟聚合物树脂的热致变色的方法，所述含氟聚合物树脂通过如下制得：使含氟单体在水性分散体介质中聚合形成水性含氟聚合物分散体，并且通过从水性介质中分离湿形式的含氟聚合物树脂将所述含氟聚合物与所述水性介质分离并干燥制得干燥形式的含氟聚合物树脂。所述方法包括：

预处理湿或干燥形式的水性含氟聚合物分散体和/或含氟聚合物树脂；以及

使干燥形式的含氟聚合物树脂暴露于氟。

优选地，如由在CIELAB色标上的L*的％变化测量的，所述方法使热致变色减少至少约10％。

本发明的方法可用于含氟聚合物树脂，所述含氟聚合物树脂表现出范围从轻微到严重的热致变色。本发明的方法可用于在处理之前表现出热致变色的含氟聚合物树脂，所述变色显著大于使用全氟辛酸铵含氟表面活性剂制得的商业品质的等同含氟聚合物树脂。当含氟聚合物树脂具有在CIELAB色标上比使用全氟辛酸铵含氟表面活性剂制得的等同商业品质的含氟聚合物树脂的L*值低至少约4个L单位的初始热致变色值(L*_i)时，使用本发明的方法是有利的。

本发明尤其可用于由水性含氟聚合物分散体获得的含氟聚合物树脂，所述分散体由包含导致热致变色的烃表面活性剂的含氟单体，优选在烃表面活性剂存在下聚合的水性含氟聚合物分散体聚合制成。

具体实施方式

含氟单体/含氟聚合物