[发明专利]一种全氟醚弹性体的制备方法及所得全氟醚弹性体

说明书

本发明提出一种全氟醚弹性体的制备方法，将共聚单体在引发剂、链转移剂的存在下进行乳液聚合反应制得含氟弹性体，进行共聚的单体有四种，四氟乙烯为第一单体，全氟甲基乙烯基醚为第二单体，第三单体为硫化点单体，第四单体为全氟乙基乙烯基醚和/或全氟丙基乙烯基醚；制备含氟弹性体的过程为：在反应容器中加入水，向反应容器中通入第一单体、第二单体、第四单体的混合物，使反应器的压力为0.5～2.0MPa，在水中加入第三单体，加入的质量体积比为2～10g/L，进行聚合反应。本发明提出的方法，使用PEVE/PPVE等单体参与反应，他们的进入可降低分子链的刚性增加分子链的柔顺性，降低了全氟醚弹性体的硬度。

技术领域

本发明涉及含氟弹性体领域，具体涉及一种可用过氧化物硫化的含氟弹性体的制备方法。

背景技术

氟橡胶已经广泛被用于各个领域，但是随着科技的不断进步，人类对特种含氟弹性体的需求越来越高。如耐低温氟橡胶、耐溶剂型氟橡胶、耐300℃高温氟橡胶。全氟橡胶主要由四氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚为主要单体,使用含氰基全氟烯烃、(全氟)苯氧基烯烃为硫化点单体进行共聚合，如其名称所示那样，聚合物中所有碳原子上的氢原子全被氟原子所取代，具有对高温及化学药品极其稳定的结构,如具有聚四氟乙烯(PTFE)的高温稳定性,可耐300℃高温，还可抵抗1600多种化学品的腐蚀，其优异性能有助于保持密封的完整性,减少维修次数并提高安全性(2004年，唐毅，《全氟橡胶的性能及其应用》)。这种突出的实用价值使它在工业上具有各种各样的特殊的应用,其开发和应用代表了氟橡胶发展的最高点，目前杜邦、大金、苏威、3M等公司以达到工业化规模(2008年，钱伯章，《氟橡胶的国内外发展现状》)。但国内企业在全氟弹性体领域尚没有占据应有的地位(2001年，刘玲梅，《氟橡胶的性能及应用概述》)。全氟醚弹性体的成功研制，满足人们日趋需求以外，也能填补国内全氟醚弹性体空白。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明的目的是提供一种全氟醚弹性体的制备方法。

本发明的另一目的是提出制得到的全氟醚弹性体。

实现本发明目的的技术方案为：

一种全氟醚弹性体的制备方法，将共聚单体在引发剂、链转移剂的存在下进行乳液聚合反应制得含氟弹性体，进行共聚的单体有四种，四氟乙烯(TFE)为第一单体，全氟甲基乙烯基醚(PMVE)为第二单体，第三单体为硫化点单体，选自全氟非共轭二烯烃、全氟含溴烯烃、全氟含溴烯烃烯醚、全氟含碘烯烃、全氟含碘烯烃烯醚中的一种或多种；第四单体为全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和/或全氟丙基乙烯基醚(PPVE)；

制备含氟弹性体的过程为：在反应容器中加入水，水的体积占反应容器体积的50～80％，向反应容器中通入第一单体、第二单体、第四单体的混合物，使反应器的压力为0.5～2.0MPa，在水中加入第三单体，加入的质量体积比为2～10g/L，进行聚合反应。

其中，所述硫化点单体选自(全氟)1,5-己二烯、(全氟)1，6-庚二烯、全氟-4-溴-1-丁烯、全氟溴代乙基乙烯基醚、全氟碘代乙基乙烯基醚、全氟-4-碘-1-丁烯、三氟碘乙烯、三氟溴乙烯中的一种。

优选地，所述第一单体、第二单体、第四单体的混合物中，第一单体、第二单体、第四单体的摩尔比为55～70：25～35：2～10。

作为本发明优选技术方案之一，所述第四单体为全氟乙基乙烯基醚(PEVE)和全氟丙基乙烯基醚(PPVE)，二者的摩尔比例为2～10：2～5。

具体地，制备含氟弹性体的步骤为：

1)在反应容器中加入水，升温至70～85℃，向反应容器中通入第一单体、第二单体、第四单体的混合物，使反应器的压力为1.1～1.5MPa，在水中加入第三单体，加入的质量体积比为2～8g/L，并加入引发剂、pH值调节剂、乳化剂，开始聚合反应；