[发明专利]一种用于含氟聚合物辐照交联敏化剂、其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种用于含氟聚合物中式(I)结构的辐照敏化交联剂，其中，3≤n≤4，R为C₆～C₃₀多支化基团或C₆～C₃₀部分被苯环、N、S、卤素取代的的多支化基团。本发明提供的上述结构的交联敏化剂，常温下是固体易于和树脂颗粒加工混合，且在高温熔融混合中无挥发性有毒烟雾，并且在辐照过程中可以实现在低辐照剂量下含氟聚合物体系的有效交联，且辐照后交联程度高，产品稳定性非常好。

技术领域

本发明涉及高分子聚合物技术领域，尤其是涉及一种辐照敏化交联剂、其制备方法和应用。

背景技术

高分子辐照加工是人类和平利用核能的方式之一，高分子在辐照作用下会发生聚合、交联、接枝和降解等诸多化学作用。对于辐照交联型含氟聚合物，材料本身在电离辐射作用下形成交联网络结构，可以赋予其形状记忆功能并使力学、老化、耐溶剂性能得到有效提高。

在一定辐照剂量范围内，含氟聚合物的交联度通常随着辐照剂量的增加而增加，因此为了满足使用需求，含氟聚合物往往需要经受较高辐照剂量作用以获得足够高的交联度。然而，高辐照剂量的应用除增加成本外，同时会导致含氟聚合物发生氧化降解、以及材料变色等现象，严重影响其使用性能。因此实现低辐照剂量下的含氟聚合物的有效交联那么敏化剂的引入就必不可少。

辐照敏化剂是一种多官能度小分子，将其加入到含氟聚合物中，在电离辐射作用下，可以优先发生反应使分子链间发生有效交联，整体形成网络态结构。敏化剂一般起到增塑和交联促进剂的作用，一般通过熔融共混的方式混入基体树脂中，若挥发性太大，可采用低温浸入的方式引入辐照敏化剂于制品中，但是低温浸入的方式具有很多加工的局限性所以采用此方法的不多。敏化剂主要包括三大类，烯丙基酯类、烯丙基非酯类和非烯丙基类。但是经常使用的并商品化的是三烯丙基异氰尿酸酯TAIC和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯TMPTMA，可选择的种类很少而且问题突出，比如说含氟聚合物加工温度通常高于200℃，上述商用敏化剂在高温下容易自聚，导致辐照敏化效率降低，且敏化剂本身具有一定毒性在高温下易挥发，产生有毒烟雾，严重伤害操作人员的身体健康。综上所述现已公开的辐照敏化剂在综合解决自聚、高温稳定、高温挥上还不够完善。

现有技术公开了：将干燥的ETFE、聚偏氟乙烯PVDF颗粒、(0.05～25)wt％TAIC(或TATM、TMPTA、TMPTMA)辐照敏化剂、其他功能性填料或改性剂，按照一定比例投入密炼机中混合，混合温度在280℃范围内，通过双螺杆挤出或流延等不同成型系统(根据制品形状需求)，制备出特定形状的制品。得到成型品后，以10-500kGy剂量辐照，然后在100-180℃下退火1-3h，得到交联聚合物。但是采用TAIC、TATM、TMPTA、TMPTMA等辐照敏化剂虽然能一定程度上提高辐照交联效率，但是总体效率还是偏低，而且在常温下是液体不易和树脂颗粒混合，在高温加工过程中辐照交联敏化剂易自聚，且易挥发出有毒烟雾，严重影响产品性能并危害操作人员健康。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种辐照敏化交联剂，本发明提供的无挥发性有毒烟雾，且辐照后交联程度高，产品稳定性好。

本发明提供了一种式(I)结构的辐照敏化交联剂，包括：

其中，n＝3-4，R为C₆-C₃₀多支化基团或C₆-C₃₀部分被苯环、N、S、卤素取代的的多支化基团。

优选的，所述式(I)结构的辐照敏化交联剂为如下式(I-1)～式(I-9)结构中的一种或几种：

其中，式n1、n2独立的选自0～9。