[发明专利]制备氟聚合物分散体的方法

说明书

本发明涉及一种用于制备氟聚合物分散体的方法，所述方法包括一种或多种氟化单体的水性乳液聚合，其中所述水性乳液聚合在包含表面活性剂混合物[混合物(S)]的水性介质中进行，该表面活性剂混合物包含：相对于所述水性介质1至5g/l的量的至少一种全氟己酸或其盐[表面活性剂(C6)]；以及至少一种符合在此以下的式(I)的直链的双官能全氟聚醚表面活性剂[表面活性剂(PFPE)]：X_pOOC‑CF₂‑O‑(CF₂O)_n’(CF₂CF₂O)_m’‑CF₂‑COOX_p(I)其中：X_p，彼此相同或不同，是氢原子；一价金属，优选碱金属；或具有式‑N(R’_n)₄的铵基团，其中R’_n在每次出现时相同或不同，是氢原子或C₁‑C₆烃基团，优选烷基；n’和m’独立地为0的整数，使得该表面活性剂(PFPE)的数均分子量为500至2500，所述表面活性剂(PFPE)以相对于所述水性介质0.005至0.5g/l的量使用。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年9月30日提交的欧洲申请号14187156.6的优先权，出于所有目的将所述申请的全部内容通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种制备氟聚合物分散体的方法，以及由此的氟聚合物分散体。

背景技术

氟聚合物，即具有氟化主链的聚合物，已经被认识很久并且由于若干所希望的特性(如耐热性、耐化学性、耐气候性、紫外线稳定性等)已经被用于多种应用。

经常使用的用于生产氟聚合物的方法包括一种或多种氟化单体的水性乳液聚合反应，总体上包括使用氟化的表面活性剂。经常使用的氟化的表面活性剂包括全氟辛酸以及其盐，特别是全氟辛酸铵。

最近，具有8个或更多个碳原子的全氟链烷酸已经引起了环境关心。例如，已经发现全氟链烷酸显示出生物积累。因此，现在努力致力于逐步淘汰这类化合物并且已经发展了使用具有更有利的毒理学特征的可替代的表面活性剂来制造氟聚合物产品的方法。

针对这个目的，最近已经进行了若干方法，典型地涉及包括被一个或多个链状氧原子间断的全氟烷基链的氟表面活性剂，所述链在其末端之一处、或者基于使用不同的分散剂具有离子的羧酸盐基团，由此分离通过使用低分子量和高分子量氟表面活性剂(二者通常被认为具有比C8全氟链烷酸更环保的特性)的成核和稳定作用。

因此，尝试着眼于开发特别是基于较短链全氟链烷酸的解决方案，其固有地具有较低的生物累积潜力。

然而，短链全氟链烷酸表面活性剂，如全氟己酸表面活性剂，尽管可能具有足够的成核能力，经常不能具有合适的稳定作用，以维持氟聚合物特别是TFE聚合物的高产率分散聚合。

针对这个目的，因此已经提出了表面活性剂的混合物。

因此，US 6395848(杜邦公司(E.I.DUPONT DE NEMOURSCIE))5/28/2002披露了一种用于在氟表面活性剂的组合存在下氟单体的水性分散体聚合的方法，这些氟表面活性剂中之一是全氟聚醚羧酸或磺酸或其盐，并且另一个值得注意地是氟烷基羧酸或其盐，优选具有6-20个碳原子、优选6-12个碳原子的全氟烷基羧酸和盐。

在所述文献中使用表述“全氟聚醚羧酸或其盐”以涵盖其中分子主链中的氧原子被具有1-3个碳原子的饱和氟烷基团分离并且具有羧基末端的任何全氟聚醚链结构。在这些化合物中，披露了具有羧酸末端的全氟聚醚(即双官能化合物)。