[发明专利]用于制造氟聚合物的方法

说明书

本发明涉及一种使用某些具有给定分子量的反应性低聚分散剂制造氟聚合物分散体的方法，以及由此的氟聚合物分散体，这些反应性低聚分散剂包含I和/或Br以及多个选自由‑SO₃X_a、‑PO₃X_a和‑COOX_a组成的组的可电离基团，其中X_a是H、铵基团或单价金属。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年3月17日提交的欧洲申请号EP 17161665.9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

本发明涉及一种使用某些反应性低聚分散剂制造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，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顾虑。例如，已经发现全氟链烷酸示出生物累积。因此，现在努力致力于逐步淘汰此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，典型地涉及包括一种由一个或多个链状氧原子中断的全氟烷基链的氟表面活性剂，所述链在其一个末端处具有离子型的羧酸盐基团。

赋予改进的生物累积曲线的这些化合物(超过具有8个或更多个碳原子的全氟链烷酸)的实例可以值得注意地发现于：US 2007276103(3M创新有限公司(3M INNOVATIVEPROPERTIES CO))29.11.2007、US 2007015864(3M创新有限公司)18.01.2007、US2007015865(3M创新有限公司)18.01.2007、US 2007015866(3M创新有限公司)18.01.2007。

然而，一般而言，所有这些以可替代的氟化表面活性剂(其理想地示出比具有8个或更多个碳原子的全氟链烷酸更低的生物累积/生物持久性)为目标的方法仍可涉及使用氟化合物，这些氟化合物可以是高度氟化的和/或可具有足够低的分子量以可能使它们能够渗透活细胞的膜，并且尽管如此可具有一定的(生物)持久性。

因此，已经进行了附加的努力来开发其中基本上不使用此类可能有害的化合物的解决方案，但是其中使用的稳定剂/分散剂体系使得聚合可以以方便且有成本效益的方式、使用在氟化单体与传统表面活性剂的水性乳液聚合中常用的相同设备进行，实现合理的生产率和可接受的胶乳稳定性。

在包含可电离基团的低聚氟化化合物的领域中，文献WO2012/082707(3M创新有限公司)21.06.2012披露了氟化低聚磺酰卤，其被还原成相应的具有下式的亚磺酸酯低聚物：其中，在一些实施例中，X₁、X₂和X₃独立地选自F、Cl和CF₃，R独立地选自氢、碘、溴、直链或支链烷基、和直链或支链氟烷基，任选地含有链状杂原子。此文献进一步披露了其乳液以及衍生自所述乳液的氟聚合物。

具体实施方式

已经发现，如下详述的某些反应性分散剂在氟单体(特别是四氟乙烯和/或偏二氟乙烯)的水性乳液聚合中是有效的，即使在不添加其他能够使聚合动力学相当可观且提供稳定分散体的表面活性剂(包括氟化表面活性剂)的情况下使用时。