[发明专利]高流动性改性聚三氟氯乙烯树脂的制备方法

说明书

本发明属于含氟树脂的制备技术领域，具体涉及一种高流动性改性聚三氟氯乙烯树脂的制备方法，以三氟氯乙烯单体为第一单体，采用全氟烷基乙烯基醚类单体作为第二单体进行共聚改性，进一步通过添加少量的低分子量耐高温含氟聚合物，以及超细粒径的耐高温成核剂，充分混匀后，造粒制得高流动性改性聚三氟氯乙烯颗粒料。本发明在无损于聚三氟氯乙烯树脂本身具有的机械强度、化学稳定性等优良特性的情况下，大幅改善其加工流动性，且出料稳定，易于成型控制，生产效率高，同时提高了断裂伸长率、透明度和水汽阻隔性，特别适用于制备高阻水高透明薄膜制品。

技术领域

本发明属于含氟树脂的制备技术领域，具体涉及一种高流动性改性聚三氟氯乙烯树脂的制备方法。

背景技术

聚三氟氯乙烯(PCTFE)是最早开发为工业化生产的热塑性氟塑料，由三氟氯乙烯(CTFE)为原料聚合而成，具有优良的化学稳定性、绝缘性和耐候性，可在-196～125℃下长期使用，机械强度和硬度优于聚四氟乙烯，特别适用于液氮液氧低温阀座及密封件等，制成的薄膜则有较好的透明度和极佳的水汽阻隔性，广泛地应用于医药、电子元器件、场致发光组件、光伏组件等的封装材料。

聚三氟氯乙烯树脂加热到较高的温度才具有一定流动性，由于加工过程中具有较高的熔融粘度，因此必须在较高温度范围下加工才能使其具有足够的流动性以适合挤出、注塑、吹塑等加工，通常加工温度在260～320℃，但其开始分解温度在310℃左右，加工温度与分解温度十分接近，又由于在挤出、注塑或吹塑加工过程中受剪切热影响，将进一步加剧分解，故PCTFE加工温度范围窄，加工过程中易分解，产生气泡，导致PCTFE树脂加工难度大，生产效率低，产品外观和色泽不佳，限制了聚三氟氯乙烯树脂的发展应用。

CN103450605B发明的改性PCTFE材料通过添加稀土复合稳定剂、酰肼、丙烯酸酯、硬脂酸及PE蜡等助剂拓宽了PCTFE的加工窗口。但该方法添加的稀土、硬脂酸、PE蜡等助剂比例高，最高可达10％以上，会明显降低PCTFE作为氟树脂本身的优良性能，如机械强度、水汽阻隔性等，从而影响下游产品性能，同时其使用的PE蜡耐温性差，在PCTFE加工温度范围内易导致产品色泽变差。

CN110669302A发明的含氟树脂组合物添加0.01-3％的热致液晶聚合物，能够在维持氟树脂的优异特性的同时大幅改善流动性。但该方法采用的热致液晶聚合物的液晶转变开始温度为200～260℃，与聚三氟氯乙烯的混炼温度选择在285～320℃进行，这将会导致聚三氟氯乙烯树脂仍会在310～320℃混炼过程中产生分解。同时热致液晶聚合物虽然可以大幅度改善PCTFE的流动性，但由于液晶的特性，在达到液晶相转变时，流动性会突然增加，这将导致在实际操作过程中难以控制出料的均匀性，且对混料均匀性要求高，一旦混料均匀性差，容易导致出料不稳定，导致制品加工过程不平稳，尤其对于薄膜加工而言，出料不均会导致薄膜厚度不均匀。

CN111978661A发明的高阻水耐腐蚀聚三氟氯乙烯材料通过将高分子量PCTFE和低分子量PCTFE混合，同时添加氟碳化合物，降低熔体粘度提高流动性，改善加工性能。但该方法虽能提高熔融流动性，但是由于聚合物状态的均匀性无法保证，会引起产品性能的不稳定性和不均匀性，出现局部力学性能恶化，且当用于制备薄膜制品时，存在因高分子量PCTFE的添加带来的晶点或“鱼眼”问题。

CN104829773B发明的改性聚三氟氯乙烯通过加入全氟烷基乙烯作为改性共聚单体提高抗断裂强度，但其结晶度仍维持在50％以上，透明度和熔融流动性没有得到改善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种高流动性改性聚三氟氯乙烯树脂的制备方法，在无损于PCTFE树脂本身具有的机械强度等优良特性的情况下大幅改善加工流动性，易于成型控制，提高生产效率，同时提高了断裂伸长率、透明度和水汽阻隔性。

本发明是采用以下技术方案实现的：