本发明专利技术提供了一种全氟醚氟橡胶及其制备方法和应用，所述全氟醚氟橡胶采用分步聚合法制备得到；其中，每步聚合反应中的聚合单体均包括四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚。本发明专利技术提供的全氟醚氟橡胶的制备方法可以缩短聚合时间，提高生产效率，并且最后得到的全氟醚氟橡胶的加工性能良好，且强度较高的同时硬度和压变较低，耐介质性能良好。耐介质性能良好。
【技术实现步骤摘要】
一种全氟醚氟橡胶及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于含氟弹性体
，涉及一种全氟醚氟橡胶及其制备方法和应用，特别涉及一种四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚组合物及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]全氟醚氟橡胶主要采用四氟乙烯(TFE)与全氟烷基乙烯基醚(PAVE)为主要共聚单体，通常还包含全氟含溴、碘、氰基化合物等硫化点单体进行共聚而成。全氟醚氟橡胶硫化后的产品具备优异的耐高温性能及耐介质性能，其备受石油化工、半导体工业等行业青睐。
[0003]CN107868163A公开了一种耐低温全氟醚弹性体的制备方法，该制备方法中的硫化点单体无法均匀分散于弹性体链段，并且由于TFE活性较强而导致TFE均聚链段增加，进而导致其产品硫化性能较差，且硫化胶硬度较大，较难加工。
[0004]CN1120343A公开了一种低温全氟醚弹性体的制备方法，该专利申请采用了高分子量的全氟聚醚与全氟弹性体进行共混而制备改性全氟醚弹性体，由于聚合过程中加入了改性单体全氟聚醚，聚合体系活性减弱而导致聚合时间较长，不利于工业化生产，同时聚合完成后，残留在聚合体系的全氟聚醚无法进行回收处理，不利于环保。
[0005]因此，需要开发一种生产加工时间短，硫化后加工性较好的全氟醚氟橡胶以满足应用要求。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种全氟醚氟橡胶及其制备方法和应用，本专利技术提供的全氟醚氟橡胶的制备方法可以缩短聚合时间，提高生产效率，并且最后得到的全氟醚氟橡胶的加工性能良好，且强度较高的同时硬度和压变较低，耐介质性能良好。
[0007]为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种全氟醚氟橡胶的制备方法，所述全氟醚氟橡胶采用分步聚合法制备得到；
[0009]其中，每步聚合反应中的聚合单体均包括四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚。
[0010]相比于一步聚合法(一锅法)，本专利技术采用分步聚合法，可以确保四氟乙烯较为均匀的分布，链段中的四氟乙烯均聚链段较少，因而最后的全氟醚氟橡胶的硬度较小，压变较低。
[0011]在本专利技术中，在每步聚合反应中的聚合单体还包括硫化点单体，优选所述硫化点单体为全氟碘代烯烃，进一步优选I(CF2)2OCF＝CF2。
[0012]在本专利技术的分步聚合法中，每步聚合中均添加有部分硫化点单体，可以确保硫化点单体的分布较为均匀，进而使得最后的橡胶的硫化性能好，加工性能也较好。
[0013]将硫化点单体接入聚合物中，使全氟醚氟橡胶可采用过氧化物硫化体系进行交联硫化，同时，碘原子在自由基的作用下非常容易脱自由基，有利于过氧化物的硫化；此硫化点单体一定程度上有利于提高全氟醚氟橡胶的加工性能。
[0014]作为本专利技术的一个优选技术方案，所述分步聚合法为三步聚合法，所述制备方法包括如下步骤：
[0015](1)将硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚组成的前期聚合单体进行前期聚合反应；
[0016](2)再次加入硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚组成的中期聚合单体进行中期聚合反应；
[0017](3)再次加入硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚组成的后期聚合单体进行聚合反应，收集反应产物。
[0018]在本专利技术中所述前期聚合单体中的硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的摩尔比为(1-3):(60-70):(30-40)。
[0019]在本专利技术中，所述1-3可以为1.5、2、2.5等，所述60-70可以为62、64、65、68等，所述30-40可以为32、34、35、36、38等。
[0020]所述中期聚合单体中的硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的摩尔比为(0.1-1):(35-55):(40-65)。
[0021]在本专利技术中，所述0.1-1可以为0.2、0.4、0.5、0.6、0.8等，所述35-55可以是38、40、42、45、48、50、52等，所述40-65可以是42、45、48、50、52、55、58、60、62等。
[0022]所述后期聚合单体中的硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的摩尔比为(1-3):(60-70):(30-40)。
[0023]在本专利技术中，所述1-3可以为1.5、2、2.5等，所述60-70可以为62、64、65、68等，所述30-40可以为32、34、35、36、38等。
[0024]本专利技术采用分段聚合法得到的全氟醚氟橡胶具有A-B-A嵌段形态，两侧的A嵌段为三元共聚的硫化点单体/TFE/PAVE(硫化点单体/四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚)，B嵌段中的全氟烷基乙烯基醚的含量较高，可以确保最后的全氟醚氟橡胶具有良好的柔性，有利于产品的加工应用。本专利技术提供的全氟醚氟橡胶中的硫化点单体和四氟乙烯分布均较为均匀，因而其硬度和压变形能较低，加工性良好。
[0025]作为本专利技术的一个优选技术方案，以所述前期聚合单体的总摩尔数为100％计，所述硫化点单体的含量为1-3％，例如1.5％、2％、2.5％等，所述四氟乙烯的含量为60-70％，例如62％、64％、65％、68％等，所述全氟烷基乙烯基醚的含量为30-40％，例如32％、34％、35％、36％、38％等。
[0026]以所述中期聚合单体的总摩尔数为100％计，所述硫化点单体的含量为0.1-1％，例如0.2、0.4、0.5、0.6、0.8等，所述四氟乙烯的含量为35-55％，例如38、40、42、45、48、50、52等，所述全氟烷基乙烯基醚的含量为40-65％，例如42、45、48、50、52、55、58、60、62等。
[0027]以所述后期聚合单体的总摩尔数为100％计，所述硫化点单体的含量为1-3％，例如1.5％、2％、2.5％等，所述四氟乙烯的含量为60-70％，例如62％、64％、65％、68％等，所述全氟烷基乙烯基醚的含量为30-40％，例如32％、34％、35％、36％、38％等。
[0028]在本专利技术中所述前期聚合单体、中期聚合单体和后期聚合单体的质量比为(20-35):(30-60):(20-35)。
[0029]所述20-35可以为22、25、28、30、32等，所述30-60可以为35、40、45、50、55等，所述20-35可以为22、25、28、30、32等。
[0030]作为本专利技术的一个优选技术方案，所述前期聚合单体占聚合单体总质量的20-35％，例如22％、24％、25％、28％、30％、32％等，所述中期聚合单体占聚合单体总质量的30-60％，例如35％、40％、45％、50％、55％等，所述后期聚合单体占聚合单体总质量的20-35％，例如22％、24％、25％、28％、30％、32％等。
[0031]作为本专利技术的一个优选技术方案，所述后期聚合单体的质量和前期聚合单体的质量相同。
[0032]作为本专利技术的一个优选技术方案，所述后期聚合单体中各组分的占比与前期聚合单体中各组分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全氟醚氟橡胶的制备方法，其特征在于，所述全氟醚氟橡胶采用分步聚合法制备得到；其中，每步聚合反应中的聚合单体均包括四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在每步聚合反应中的聚合单体还包括硫化点单体，优选所述硫化点单体为全氟碘代烯烃；优选地，所述分步聚合法为三步聚合法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚组成的前期聚合单体进行前期聚合反应；(2)再次加入硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚组成的中期聚合单体进行中期聚合反应；(3)再次加入硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚组成的后期聚合单体进行聚合反应，收集反应产物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述前期聚合单体中的硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的摩尔比为(1-3):(60-70):(30-40)；所述中期聚合单体中的硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的摩尔比为(0.1-1):(35-55):(40-65)；所述后期聚合单体中的硫化点单体、四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的摩尔比为(1-3):(60-70):(30-40)；优选地，以所述前期聚合单体的总摩尔数为100％计，所述硫化点单体的含量为1-3％，所述四氟乙烯的含量为60-70％，所述全氟烷基乙烯基醚的含量为30-40％；以所述中期聚合单体的总摩尔数为100％计，所述硫化点单体的含量为0.1-1％，所述四氟乙烯的含量为35-55％，所述全氟烷基乙烯基醚的含量为40-65％；以所述后期聚合单体的总摩尔数为100％计，所述硫化点单体的含量为1-3％，所述四氟乙烯的含量为60-70％，所述全氟烷基乙烯基醚的含量为30-40％。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述前期聚合单体、中期聚合单体和后期聚合单体的质量比为(20-35):(30-60):(20-35)；优选地，所述前期聚合单体占聚合单体总质量的20-35％，所述中期聚合单体占聚合单体总质量的30-60％，所述后期聚合单体占聚合单体总质量的20-35％。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述后期聚合单体的质量和前期聚合单体的质量相同；优选地，所述后期聚合单体中各组分的占比与前期聚合单体中各组分的占比相同。6.根据权利要求2-5中的任一项所述的制备方法，其特征在于，所述分步聚合法的总聚合...
【专利技术属性】
技术研发人员：余金龙，刘波，钟子强，张廷健，肖忠良，
申请(专利权)人：中昊晨光化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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