[发明专利]一种高弹性氟橡胶生胶的制备方法

说明书

该发明涉及化工生产技术领域，具体关于一种高弹性氟橡胶生胶的制备方法；该发明的一种高弹性氟橡胶生胶的制备方法采用新型含氟表面活性剂部分代替全氟辛酸(PFOA)，分散体系的稳定性好，可以作为聚合分散剂使用；所制得的FKM纳米乳液粒径分布均匀，制备过程中无凝聚物，不粘釜，反应时间短，有利于工业化生产高弹性氟橡胶生胶。

技术领域

该发明涉及化工生产技术领域，尤其是一种高弹性氟橡胶生胶的制备方法。

背景技术

氟橡胶广泛应用于宇航、汽车、机械、石油化工等领域。例如用作飞机的液压系统和润滑系统的动静密封材料；用作油田的密封材料，油田用的电缆输油管道以及钻井设备上；化工行业用作设备、管道柔性连接、泵等的衬里或作耐腐蚀的密封材料，制成管道，用以输送有腐蚀性的介质等。

申请人的在先申请CN201410587149.4，公开了一种热稳定氟橡胶生胶的制备方法，按重量份数，将100份水，0.02～0.2份全氟辛酸，0.1～0.2份pH调节剂，0.06～0.2份分子量调节剂和0.01～0.02份引发剂，25-50份偏氟乙烯、四氟乙烯和全氟丙烯的混合单体投入反应釜，在反应温度为20～80℃，反应压力为0.5～0.8MPa下进行聚合反应，反应结束后，回收混合单体，将得到的乳液经冷冻凝聚、洗涤、挤出脱水、真空干燥和塑炼成型得到热稳定氟橡胶生胶产品。本发明具有工艺简单、制得的产品耐高温性能和弹性优良的优点。

目前国内外许多氟化工生产厂家都在积极开发全氟辛酸PFOA的替代品，并开展了大量工作。例如：中昊晨光化工研究院在中国专利文献CN101648122A(申请号200910092202.2)中采用含氟烯烃在低温下由氧气氧化制备含醚链段的表面活性剂；但是，这种方法得到的表面活性剂含有大量的支链，在聚合过程中分散性不好。

巨化集团公司在中国专利文献CN102504063A(申请号201110338501)中采用含氯原子的含氟醚链段的表面活性剂，但此表面活性剂的毒性较大，不能完全满足环境友好的要求。

美国专利文献US5789508，US4025709，US5688884，US5763552等提到的表面活性剂，由于分子结构的关系，在聚合反应过程中会影响聚合物的产品质量。在专利WO2005/042593提到采用CF3(CF2)5COONH4作为C8的替代品，用于分散法制备FKM。

存在以下技术问题：全氟辛酸(PFOA)用作CTFE、TFE及氟橡胶聚合分散剂，由于具有持久性、生物蓄积性和毒性，会对环境和人类健康造成严重和不可逆转的影响，寻找替代的新型含氟表面活性剂来降低全氟辛酸(PFOA)的用量是必要的。

发明内容

该发明公开了一种高弹性氟橡胶生胶的制备方法，属于化工生产技术领域。采用新型含氟表面活性剂部分代替全氟辛酸(PFOA)，分散体系的稳定性好，可以作为聚合分散剂使用。

一种高弹性氟橡胶生胶的制备方法，其操作步骤为：

1.一种高弹性氟橡胶生胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)向反应釜中加入水，所述水的加入量为反应釜体积的50～70％，按重量份数，按每100份水中加入0.001～0.5份全氟辛酸，0.015～0.5份助分散剂，0.15～0.3份pH调节剂，0.05～0.3份分子量调节剂和0.01～0.1份引发剂，搅拌均匀备用；

(b)按确定的重量组份向反应釜中加入全氟聚醚表面活性剂和pH调节剂水溶液；

(c)将反应釜除氧后升温至20～80℃；

(d)向反应釜中加入偏氟乙烯、四氟乙烯和全氟丙烯混合单体至反应釜压力为0.5～0.8MPa，再按确定的重量组份加入引发剂水溶液和分子量调节剂开始聚合反应；

(e)在聚合反应过程中，另行补加偏氟乙烯、四氟乙烯和全氟丙烯混合单体维持反应釜恒压；