Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ получения политетрафторэтилена методом фотохимической полимеризации

Классы МПК:C08F14/26 тетрафторэтен
C08F2/48 ультрафиолетовыми или видимыми лучами
C08F114/26 тетрафторэтен
Автор(ы):, , , , ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт эластомерных материалов и изделий" (ООО "НИИЭМИ") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-05-13
публикация патента:

Изобретение относится к способу получения политетрафторэтилена фотохимической полимеризацией тетрафторэтилена в газовой фазе с использованием инициатора. В качестве инициатора используют четыреххлористый углерод в количестве 4-10 мас.% от загруженного тетрафторэтилена. Массовое количество получаемых частиц политетрафторэтилена с размером до 5 мкм составляет до 93 мас.%. Технический результат - полученные частицы используют в качестве компонента для получения резин и консистентных пластичных смазок, увеличивая их износостойкость, стойкость к растворителям, маслам и агрессивным средам при многолетней эксплуатации в широком интервале температур. 1 табл.

Настоящее изобретение относится к получению политетрафторэтилена (ПТФЭ), который может быть использован в качестве компонента для получения резин и консистентных пластичных смазок.

Тетрафторэтилен (ТФЭ) сравнительно легко полимеризуется в присутствии перекисных инициаторов. Существуют различные способы полимеризации: в массе, суспензионный эмульсионный, фотохимический (A.N.Bolstad. USA Pat. 3163628, 1964. Соединения фтора. Синтез и применение под редакцией Н.Исикава. Москва, «Мир», 1990, 63-64. R.N.Haszeldine. J. Chem. Soc. 2860, 1949).

Известен также способ полимеризации с использованием ультрафиолетового излучения в присутствии источника радикалов - смеси тетрафтордихлорацетона и трифтортрихлорацетона формулы (патент РФ 2186791):

способ получения политетрафторэтилена методом фотохимической   полимеризации, патент № 2409594

Этот способ наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению.

Основным недостатком этого способа является крайне ограниченная доступность указанных инициаторов ввиду отсутствия их промышленного производства.

Известен также способ получения низкомолекулярных фторсодержащих полимеров в сухом виде насыпью, в виде раствора, эмульсии или суспензии путем полимеризации мономеров в присутствии реагента передачи цепи (патент РФ 2131888). К числу таких обычных реагентов цепной передачи относятся такие реагенты, как четыреххлористый углерод, ацетон, диэтиловый эфир малоновой кислоты и додецилмеркаптан.

При создании настоящего изобретения ставилась задача найти более доступный - газофазный способ получения высокодисперсного термостабильного ПТФЭ с высоким содержанием частиц размером до 5 мкм, применение которого в качестве компонента резин и консистентных смазок увеличивает их износостойкость и стойкость к агрессивным средам.

Поставленная цель достигается тем, что фотохимическую полимеризацию проводят в газовой фазе в присутствии в качестве инициатора - четыреххлористого углерода.

В качестве источника ультрафиолетового излучения, например, используют ртутно-кварцевую лампу.

Под действием ультрафиолетового излучения четыреххлористый углерод распадается с образованием радикалов:

способ получения политетрафторэтилена методом фотохимической   полимеризации, патент № 2409594

Эти радикалы принимают участие в росте цепи полимера, не ухудшая его химических и физико-химических свойств.

Количество четыреххлористого углерода составляет 4-10 мас.% от загруженного ТФЭ.

Схематически эту реакцию можно представить таким образом:

ПТФЭ, полученный этим способом, представляет собой белый порошок с насыпной массой от 198 до 901 кг/м3, имеет температуру плавления 314-330°С, размер частиц не более 10 мкм, гранулометрический состав (массовое количество частиц с размером до 5 мкм) - не менее 90%.

Фотохимическую реакцию полимеризации проводят, например, в реакторе из нержавеющей стали, снабженном манометром, термопарой, кварцевым фонарем, в который помещают ртутно-кварцевую лампу.

Нижеследующие примеры иллюстрируют заявленное изобретение, но не ограничивают его.

Пример 1.

Реактор вакуумируют до остаточного давления 1-10 мм рт.ст., включают лампу и прогревают до 80-100°С, после чего лампу выключают, загружают инициатор в количестве 4% массовых от загружаемого ТФЭ. По показанию манометра загружают ТФЭ в количестве 220 г. Включают вновь ртутно-кварцевую лампу. Процесс проводят при температуре не выше 250°С и не более 3 часов.

После окончания процесса полимеризации источник УФ-излучения выключают, реактор охлаждают до комнатной температуры и выгружают полученный ПТФЭ в количестве 202 г (91,8% от загруженного ТФЭ).

Полученный ПТФЭ имеет следующие показатели:

- температура плавления 314°С;

- насыпная плотность 198 кг/м3;

- гранулометрический состав (массовое количество частиц с размером до 5 мкм) - 93% массовых.

Указанная цель достигается.

Остальные примеры представлены в таблице. Примеры получения ПТФЭ методом фотохимической полимеризации в газовой фазе в условиях примера 1.

способ получения политетрафторэтилена методом фотохимической   полимеризации, патент № 2409594 Количество инициатора, мас.% Характеристика полученного ПТФЭ Выход, % Примечание
Температура плавления, °С Насыпная плотность, кг/м3 Гранулометрический состав (массовое количество частиц с размером до 5 мкм), %
15 320202 9191,5 Малая насыпная плотность
26 323451 9290,0 Средняя насыпная плотность
37 325528 9289,5 Повышенная насыпная плотность
410 330901 9190,5 Высокая насыпная плотность

Полученный методом фотохимической полимеризации ТФЭ с использованием в качестве инициатора четыреххлористого углерода ПТФЭ может быть использован как загуститель пластичных консистентных смазок, работающих при температурах от минус 120 до плюс 250°С в контакте с агрессивными средами в условиях многолетней эксплуатации. Кроме того, он может быть использован в качестве компонента резин на основе фторкаучуков, работающих в агрессивных средах в условиях многолетней эксплуатации в широком диапазоне температур от глубокого холода до плюс 300°С.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения политетрафторэтилена фотохимической полимеризацией тетрафторэтилена в газовой фазе в присутствии инициатора, отличающийся тем, что в качестве инициатора используют четыреххлористый углерод в количестве 4-10 мас.% от загруженного тетрафторэтилена, причем массовое количество получаемых частиц политетрафторэтилена с размером до 5 мкм составляет до 93 мас.%.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2409594

patent-2409594.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C08F14/26 тетрафторэтен

Патенты РФ в классе C08F14/26:
способ утилизации отходов политетрафторэтилена -  патент 2497846 (10.11.2013)
способ получения тонкодисперсного порошка политетрафторэтилена -  патент 2478653 (10.04.2013)
способ получения термоперерабатываемых сополимеров тетрафторэтилена с гексафторпропиленом -  патент 2463312 (10.10.2012)
соль перфторкарбоновой кислоты и способ ее получения -  патент 2453529 (20.06.2012)
способ получения водной дисперсии фторсодержащего полимера, имеющей пониженное содержание фторсодержащего эмульгатора -  патент 2439083 (10.01.2012)
способ получения перфторированного сополимера с сульфогруппами -  патент 2412948 (27.02.2011)
фторсодержащий полимер с низким остаточным содержанием фторированного эмульгатора и способ его получения -  патент 2409592 (20.01.2011)
водная дисперсия политетрафторэтилена и способ ее получения -  патент 2400499 (27.09.2010)
способ получения водной дисперсии очищенного политетрафторэтилена -  патент 2387672 (27.04.2010)
фторэластомеры -  патент 2383555 (10.03.2010)

Класс C08F2/48 ультрафиолетовыми или видимыми лучами

Патенты РФ в классе C08F2/48:
фотополимеризующаяся композиция для одностадийного получения полимерного нанопористого материала с гидрофобной поверхностью пор, нанопористый полимерный материал с селективными сорбирующими свойствами, способ его получения, способ одностадийного формирования на его основе водоотделяющих фильтрующих элементов и способ очистки органических жидкостей от воды -  патент 2525908 (20.08.2014)
эмульсионный пеноматериал с высоким содержанием дисперсной фазы, имеющий низкие уровни неполимеризованных мономеров -  патент 2509090 (10.03.2014)
применение фотополимеризующейся композиции для коннектирования световодов, способ коннектирования световодов и устройство для осуществления способа -  патент 2472189 (10.01.2013)
фотохромная полимеризационноспособная композиция, фотохромный сетчатый оптический материал и способ его получения -  патент 2402578 (27.10.2010)
способ получения политетрафторэтиленоксида -  патент 2397181 (20.08.2010)
фотополимеризующаяся композиция -  патент 2394856 (20.07.2010)
способ полимеризации светоотверждаемого композита и полимеризационный прибор для его осуществления -  патент 2363708 (10.08.2009)
новые поверхностно-активные полисилоксановые фотоинициаторы -  патент 2351615 (10.04.2009)
способ получения полимеров акрилатного типа -  патент 2313539 (27.12.2007)
отверждаемая облучением композиция смолы -  патент 2223281 (10.02.2004)

Класс C08F114/26 тетрафторэтен

Патенты РФ в классе C08F114/26:
способ переработки фторопластов и материалов, их содержащих, с получением ультрадисперсного фторопласта и перфторпарафинов -  патент 2528054 (10.09.2014)
способ получения ультрагидрофобных покрытий для борьбы с обледенением больших площадей -  патент 2525292 (10.08.2014)
композиция на основе сополимера фторолефина и перфторалкилвиниловых эфиров, содержащего нитрильные группы -  патент 2515784 (20.05.2014)
способ получения нанодисперсного фторопласта -  патент 2501815 (20.12.2013)
способ получения тонкодисперсного порошка политетрафторэтилена -  патент 2478654 (10.04.2013)
соль перфторкарбоновой кислоты и способ ее получения -  патент 2453529 (20.06.2012)
способ получения политетрафторэтиленоксида -  патент 2397181 (20.08.2010)
способ переработки отходов политетрафторэтилена -  патент 2387632 (27.04.2010)
фтортеломеры алкилкетонов, способы их получения (варианты) и способ получения функциональных покрытий на их основе -  патент 2381237 (10.02.2010)
фторполимерная дисперсия, не содержащая или содержащая небольшое количество низкомолекулярного фторированного поверхностно-активного вещества -  патент 2349605 (20.03.2009)

Наверх