[发明专利]可熔融加工的氟塑料

说明书

本发明涉及热塑性含氟聚合物组合物及其制备和应用，以及采用熔融加工如挤出所述的组合物制备的成型制品如薄膜和管材。另一方面，本发明涉及改善用于制造挤出成型制品的热塑性含氟聚合物组合物的流动性质，为的是以快的挤出速率、减少的熔体缺陷如熔体破裂，制造这些挤出成型制品。

商品含氟聚合物的较新一类是：四氟乙烯、六氟丙烯和1.1-二氟乙烯共聚单体以不同比例结合，得到不同熔点范围的热塑性、耐化学性、热稳定光透明低渗透性的三元共聚物。这些含氟聚合物挠性较好，可在比大多数其他氟塑料如：聚1，1-二氟乙烯和乙烯-四氟乙烯共聚物低的温度下熔融加工。3M公司以“3M THV Fluoroplastics”销售这系列含氟聚合物，它可用于制备，例如：模塑件和挤出薄膜、管材和型材。因为这些含氟聚合物比其他可熔融加工的氟塑料的挠性更好，容易弯曲或成型，并且具有低渗透性，已发现在机动车用燃料管线、蒸汽回收管线和装料或排气软管中作为阻渗层的特殊用途。虽然这些氟塑料有许多优越特性和加工性能，但我们已发现，在某些熔融加工条件下，某些氟塑料形成表面粗糙得很不理想的挤出物，或者在表面为不规则形状时呈现熔体破裂，这在聚合物熔体工艺学中称为“鲨皮斑”，参见，例如，Brydson，J.A.著《聚合物熔体流动性质》(“Folw Properties ofPolymer Melt”，Van Nostrand Reinhold Co.，New York，1970)第5章。这种有缺陷的表面使这类挤出物不太适于用作表面光滑对于这类成型制品的使用是十分重要的燃料管线软管或导管。具体地说，光滑性是导管保证液体均匀流过以及允许金属丝或探测器平滑插入的必要条件。在燃料管线软管中，为能够形成液体层流和得到低渗透率，光滑表面是优选的。

我们发现，通过将1，1二氟乙烯和一种或一种以上烯键不饱和共聚单体的可熔融加工的热塑性含氟聚合物，例如上述3M THVFluoroplastics，与少量某些聚氧化烯聚合物，例如聚乙二醇共混，所得的共混物能够在相当低的熔融温度下以改善的流动性质如较低的剪切应力进行熔融加工，以容易形成具有所需平滑表面的挤出物，这使它们能够在要求或需要这些性能及含氟聚合物固有性能的地方，如燃料管线软管或管材，得到使用或提高其使用地位。这些改善无需(例如)改性含氟聚合物的化学结构、提高熔融加工温度或在较低的线速度或剪切速率下挤出(这些措施是有时为减少熔体破裂而采取的)就能获得。

根据本发明的一个方面，提供了一种可熔融加工的氟塑料组合物，该组合物包含一种以含氟聚合物组分(a)为主要量的共混物，即含氟聚合物的量大于组合物重量的50％，含氟聚合物组分是一种可熔融加工的热塑性含氟聚合物，其共聚单元衍生自1，1-二氟乙烯和至少一种烯键不饱和的可共聚氟化共聚单体如(1)以通式R_fCF＝CF₂表示的氟化α-烯烃，式中R_f是H、F、Cl或1至8个优选1至3个碳原子的全氟烷基，和(2)任选少量(即所述的含氟聚合物重量的50％以下)含有例如1至4个碳原子的全氟(烷基乙烯基醚)如全氟(甲基乙烯基醚)，和/或低分子量α-烯烃如乙烯和丙烯；在以基料形式存在的所述的含氟聚合物中，分散少量(所述组合物重量的20％以下)烃类聚合物组分(b)，它包含分散在所述的含氟聚合物基料中的聚氧化烯聚合物如聚乙二醇。

另一方面，本发明提供了一种加工这类可熔融加工的氟塑料组合物的成型制品的方法。这种方法包括将下述组分共混，(a)较多量的可熔融加工的热塑性含氟聚合物组分，其共聚单元衍生自1，1-二氟乙烯和至少一种烯键不饱和的可共聚氟化共聚单体，和(b)少量包含聚氧化烯聚合物的烃类聚合物组分；再将所得的共混物熔融加工成型为所述制品。