一种聚二氟二氯乙烯的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚二氟二氯乙烯的合成方法，属于合成技术领域。
【背景技术】
[0002] 二氟二氯乙烯有两种结构异构体，即1，2 -二氟-1，2 -二氯乙烯(CFC 1 =CFC 1)和1，1 -二氟-2，2 -二氯乙烯(CF2 =CC I2)，两者不但性质不同，而且用途各异。CFC 1 =CFC 1是合成全氟甲基乙烯基醚不可缺少的中间体，而CF2 =CC 12是合成一种常用吸入 麻醉剂的重要单体，广泛应用于航天、化工、电子、机械、医药等领域。聚二氟二氯乙烯是高 聚物的一种重要品种，但它的合成方法还未见报道，它具有优异的高低温性能和化学稳定 性，但也存在一些缺陷，机械性能较差，强度较低，仅为13~30MPa，回弹性能差。线性膨胀系 数较大，在-30~160°C之间，线性膨胀系数达2.11 X ΚΓ5~1.10 X 1(T4/°C，与其他材料复合 易发生变形、开裂等现象。成型和加工困难，由于其具有较高的熔融粘度，成型收缩率较大， 不易加工成型。因此在此基础上研究出一种能合成出机械性能和回弹性好、易加工成型的 聚二氟二氯乙烯的合成方法，在相关领域具有重要的社会效益和经济价值，同时更具有很 好的发展前景。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题:针对聚二氟二氯乙烯机械性能和回弹性能差，线性 膨胀系数大，成型和二次加工困难的弊端，提供了一种以三氯甲烷为原料，通入氟气氟化， 再在添加氟化镁和无水氢氟酸作用下再次氟化后，置于反应釜中，同时加入三氟乙酸、五氯 化锑，通入六氟丙烯气体进行反应制得二氟二氯乙烯，取出放入搪瓷聚合釜中，以高锰酸钾 为催化剂，过硫酸钾为引发剂，氟硅酸钠为活化剂，聚合反应制得聚二氟二氯乙烯的方法， 以达到提高其机械性能和回弹性的目的。本发明合成步骤简单，所得产品线性膨胀系数小， 易成型和二次加工。
[0004] 为达到上述目的，本发明聚二氟二氯乙烯的合成路线为：
本发明涉及的聚二氟二氯乙烯的合成过程包括以下步骤： (1) 量取1〇〇~120mL三氯甲烷，放入密封容器中，从密封容器底部通入氟气，控制氟气 通入速率23~25mL/s，待密封容器中氟气含量为78~82%时，停止通入氟气，控制密封容器 中的温度为62~66°C，氟化反应2~3h，得一氟二氯甲烷； (2) 向上述所得的一氟二氯甲烷中添加3~5g氟化镁，在80r/min下搅拌20~30min，边 搅拌边以2~3滴/s的速率向其中滴加4~6mL无水氢氟酸，滴加完毕后，在温度为50~60°C 下反应3~4h，得二氟二氯乙烷； (3) 将上述所得的二氟二氯乙烷放入反应釜中，同时分别向反应釜中添加20~25mL三 氟乙酸和15~20mL五氯化锑，搅拌使其充分混合均匀后，向其中通入六氟丙烯气体，控制通 入速率为20~23mL/s，待反应釜中六氟丙烯气体含量为15~20%时，停止通入六氟丙烯气 体，反应5~6h，得二氟二氯乙稀； (4) 将上述所得的二氟二氯乙烯取出放入搪瓷聚合釜中，边搅拌分别向搪瓷聚合釜中 添加 5~7g高锰酸钾、5~9g过硫酸钾和10~12g氟硅酸钠，添加完毕后，控制温度为50~60 。(：，聚合压力为0 · 52~0 · 76MPa，聚合反应6~8h; (5) 待上述聚合完成后，将所得的聚合液放入0~5°C冰水中冷却至18~22°C，控制搅拌 器的转速为150~180r/min，将聚合液搅拌凝聚后，用水冲洗2~3次，随后置于60~70 °C真 空干燥箱中干燥2~3h，即得聚二氟二氯乙烯。
[0005] 本发明与其他方法相比，有益技术效果是： (1) 本发明合成步骤简单，所得产品线性膨胀系数小，降低了 25.8%以上，易成型和二次 加工； (2) 机械性能和回弹性能好，强度提高了 50%以上。
【具体实施方式】
[0006] 首先量取100~120mL三氯甲烷，放入密封容器中，从密封容器底部通入氟气，控制 氟气通入速率23~25mL/s，待密封容器中氟气含量为78~82%时，停止通入氟气，控制密封 容器中的温度为62~66°C，氟化反应2~3h，得一氟二氯甲烷;然后向上述所得的一氟二氯 甲烷中添加3~5g氟化镁，在80r/min下搅拌20~30min，边搅拌边以2~3滴/s的速率向其中 滴加4~6mL无水氢氟酸，滴加完毕后，在温度为50~60 °C下反应3~4h，得二氟二氯乙烧;再 将上述所得的二氟二氯乙烷放入反应釜中，同时分别向反应釜中添加20~25mL三氟乙酸和 15~20mL五氯化锑，搅拌使其充分混合均匀后，向其中通入六氟丙烯气体，控制通入速率为 20~23mL/s，待反应釜中六氟丙烯气体含量为15~20%时，停止通入六氟丙烯气体，反应5~ 6h，得二氟二氯乙烯;将上述所得的二氟二氯乙烯取出放入搪瓷聚合釜中，边搅拌分别向搪 瓷聚合釜中添加5~7g高锰酸钾、5~9g过硫酸钾和10~12g氟硅酸钠，添加完毕后，控制温 度为50~60 °C，聚合压力为0.52~0.76MPa，聚合反应6~8h;最后待上述聚合完成后，将所 得的聚合液放入〇~5°C冰水中冷却至18~22°C，控制搅拌器的转速为150~180r/min，将聚 合液搅拌凝聚后，用水冲洗2~3次，随后置于60~70°C真空干燥箱中干燥2~3h，即得聚二 氟二氯乙烯。
[0007] 实例 1 首先量取l〇〇mL三氯甲烷，放入密封容器中，从密封容器底部通入氟气，控制氟气通入 速率23mL/s，待密封容器中氟气含量为78%时，停止通入氟气，控制密封容器中的温度为62 °C，氟化反应2h，得一氟二氯甲烷；然后向上述所得的一氟二氯甲烷中添加3g氟化镁，在 80r/min下搅拌20min，边搅拌边以2滴/s的速率向其中滴加4mL无水氢氟酸，滴加完毕后，在 温度为50°C下反应3h，得二氟二氯乙烷;再将上述所得的二氟二氯乙烷放入反应釜中，同时 分别向反应釜中添加20mL三氟乙酸和15mL五氯化锑，搅拌使其充分混合均匀后，向其中通 入六氟丙烯气体，控制通入速率为20mL/s，待反应釜中六氟丙烯气体含量为15%时，停止通 入