專利名稱：氟熱塑塑料水分散體的加工方法
技術領域：
本發明涉及一種氟熱塑塑料水分散體的加工方法，該方法可連續運行并以高生產能力提供高級的產品。
本發明方法的特征在于-在聚合生成的水分散體中，用氫離子基本上取代陽離子;
-壓縮分散體，必要時用水稀釋后進行;
-壓縮的分散體通過一個或多個小開孔減壓并由此凝結;
-將凝結相放到過濾器上，必要時用水稀釋和/或升溫后進行;
-在那洗滌;
-機械預脫水;
-粉碎成可流動的產物;
-必要時干燥達到所要求的剩余水份。
下面對本發明優選實施方案進行更詳細地解釋。
該方法設計成可全部連續進行。當然也可以是某一個步驟連續進行而其它的步驟間歇式進行。優選是連續地實施，因為這不僅經濟，而且也能保證均勻的高產品質量。
本發明的方法可用全部通常的氟熱塑塑料進行，例如含至少一種共聚用單體的四氟乙烯共聚物，所說的共聚用單體選自二氟乙烯，六氟丙烯，氯三氟乙烯，一種低級全氟(烷基乙烯基)醚例如全氟(丙基乙烯基)醚和乙烯。
可用已知的方法生產氟熱塑塑料的水分散體。例如用高錳鹽體系開始聚合，因為生成的陽離子總歸要從體系中除去。
優選用強酸離子交換器進行氫離子取代陽離子，所述強酸離子交換器必要時可借助于簡單的預試驗從許多市售型中選出。在這種情況下視選擇而定，所有陽離子基本上從聚合物分散體中除去，因為它的殘留將會影響產品質量。
如此獲得的分散體-必要時用水稀釋后-首先壓縮，然后通過風口或狹縫孔經減壓從而凝結。該過程可在市售高壓均化器中進行。壓力視所用設備而定，一般壓力為200至400巴，適宜大約300巴。
凝結相形成一種或多或少漿硬的糊或泡沫。必要時用水將它稀釋，此稀釋可在一混合器中進行。必要時，可將溫度升至大約50℃，以利于輸送和進一步加工。
然后將如此所得可良好輸送的凝結相送到過濾器上。合適的是濾器帶壓機，在其濾器帶上得到薄層凝結物，該層的厚度這樣來確定，即使聚合中的化學助劑可容易地洗去。
沒有用于凝結的化學助劑(如強酸)這一方法也能進行，含相當易溶的聚合助劑，例如全氟辛酸，其鹽用作乳化劑。這樣，不僅簡化本發明的方法，而且還能節省洗液。由此又簡化了聚合助劑的回收并減少了廢水。優選洗液是水，其溫度優選至少是60℃，適宜是80至90℃。
洗滌的凝結物被送入濾器帶壓機的壓縮區，在那用機械方式部分地脫去水。借此在最終干燥時大大減少所用能量。
然后由這樣機械預干燥得到的壓餅以已知的方法粉碎成可流動的產物，適宜在一磨碎機中并接著在一所謂的壓制機中，后者由一帶底模(帶孔的底盤)的碾磨機組成。
得到如此好的可流動的顆粒，它不再吸水。依聚合物而定，這樣顆粒含大約2-12%(重量)的殘留水份。
讓該可流動的產品-如果需要-繼續充分地干燥，例如在流化床或在干燥塔中。用已知方法根據材料的特性、特別是聚合物的敏感性調整干燥條件。
當然還可這樣進行干燥步驟，即將可能還附著的揮發雜質(如多余的全氟辛酸)排出并從廢氣中回收，特別是當從廢氣中回收比從廢水中回收更適宜時。
干燥達到所要求的殘留水分的產物能很好地進行加工，以致于例如干燥器可直接與熔融擠塑機聯接。從而可以達到很高的擠出效率。
干燥的產物能很容易地磨碎并能直接連續地送入碾磨機中。
在少量殘留水的情況下，可用帶脫氣的雙螺桿擠出機進行擠出而無需預先干燥。
在下面的實施例中更詳細地解釋本發明。其中的百分率是重量百分率。
實施例1將含60%四氟乙烯、25%二氟乙烯和15%六氟丙烯的三元共聚物的33%水分散體泵送通過一含市售強酸離子交換劑(
LEWATITSP 112，拜爾公司，Leverkusen)的柱，該分散體含有全氟辛酸的銨鹽(作為乳化劑)和原系統的錳(Ⅱ)離子。柱填充是這樣確定的，即每種陽離子的剩余量低于0.2ppm。
脫鹽的洗提物用飽和鹽水稀釋到18%聚合物的濃度并泵入一高壓均化器(制造商APV Gaulin GmbH，Lǖbeck)。在均化器中將分散體壓縮到300巴并經一狹環形間隙減壓。在此情況下分散體定量凝結，由此生成漿硬糊。將該糊送入一混合器中并用飽和鹽水稀釋到固體物料量為10%，再加熱到40℃。將加此得到的流動性良好的糊泵抽到濾器帶壓機的濾器帶上，攤開成一薄層并用80至90℃的水洗滌。在此情況下盡可能地除去聚合中的助劑(乳化劑，調節劑及類似物)。在過濾器帶壓機的加壓區，經過洗滌的糊被脫水至17%殘留水含量。生成的壓餅從濾器帶壓機送入一碾磨機中，在那將壓餅磨碎。由碾磨機出來的壓餅塊落入壓制機(帶底模的輪碾機，制造商Kahl公司，漢堡)中并在那壓成長3mm、直徑2mm的粒料。在此情況下進一步機械擠出水，使粒料的殘留水分為12%。粒料不再被水潤濕。將粒料送入干燥塔，用120℃空氣逆流干燥。
干燥的粒料可直接經卸料螺旋運輸機送入熔融擠出機并制成熔融粒狀產物。
在本發明的另一實施方案中，干燥的粒料連續進入碾磨機并磨成細粉末。
實施例2將含95%四氟乙烯、3.5%全氟(丙基乙烯基)醚和1.5%六氟丙烯的三元共聚物的25%水分散體泵送通過一含市售強酸離子交換劑(
LEWATIT SP 112，拜爾公司，Leverkusen)的柱，該分散體含有全氟辛酸的銨鹽(作為乳化劑)和原系統的錳(Ⅱ)離子。柱填充是這樣確定的，即每種陽離子的剩余量低于0.2ppm。
脫鹽的洗提物用飽和鹽水稀釋到16%聚合物的濃度并泵入一高壓均化劑(制造商APV Gaulin GmbH，Lǖbeck)中。在均化器中將分散體加壓到300巴并經一狹環形間隙減壓。在此情況下分散體定量凝結，由此生成漿硬糊。將該糊送至一混合器中并用飽和鹽水稀釋到固體物料含量為8%，然后加熱到40℃。將如此得到的流動性良好的糊泵抽到濾器帶壓機的濾器帶上，攤開成一薄層，用80至90℃的水洗滌，盡可能地除去聚合中的助劑(乳化劑、調節劑及類似物)。在過濾器帶壓機的加壓區，洗滌的糊脫水至＜12%殘留水含量。生成的壓餅從濾器帶壓機送入一碾磨機中，在那磨碎壓餅。從碾磨機中出來的壓餅塊被送入壓制機(帶底模的輪碾機，制造商Kahl公司，漢堡)，在那壓成長3mm、直徑2mm的粒料。再進一步機械擠出水，使粒料殘留水分＜4%。粒料不再被水潤濕。將粒料送入干燥塔并在那用290℃的空氣逆流干燥。
干燥的粒料可直接經卸料螺旋運輸機送入熔融擠出機并制成熔融粒狀產物。
實施例3將含68%四氟乙烯、24%乙烯和8%全氟(丙基乙烯基)醚的三元共聚物的20%水分散體泵送通過一個含市售強酸離子交換劑(
LEWATIT SP 112，拜爾公司，Leverkusen)的柱，該分散體含有全氟辛酸銨鹽(作為乳化劑)和原系統的錳(Ⅱ)離子。柱填充是這樣確定的，即每種陽離子的剩余量低于0.2ppm。
脫鹽的洗提物用飽和鹽水稀釋到17%聚合物的濃度并泵入一高壓均化器(制造商APV Gaulin GmbH Lübeck)中。在均化器中將分散體加壓至300巴并經一狹環形間隙減壓。在此情況下分散體定量凝結，由此生成漿硬糊。將該糊送入一混合器中并用飽和鹽水稀釋到固體物含量為8%并加熱到40℃。將如此得到的流動性良好的糊泵抽到濾器帶壓機的濾器帶上，攤開成一薄層并用80至90℃的水洗滌，盡可能地除去聚合中的助劑(乳化劑、調節劑及類似物)。在過濾器帶壓機的加壓區，洗滌的糊脫水至＜12%殘留水含量。生成的壓餅從濾器帶壓機送入一碾磨機中，在那磨碎壓餅。從碾磨機中出來的壓餅塊被送入壓制機(帶底模的輪碾機，制造商Kahl公司，漢堡)中，壓成長3mm、直徑2mm的粒料。再進一步機械擠出水，使粒料殘留水分低于6%。粒料不再用水潤濕。將粒料送入干燥塔中，用200℃的氮氣逆流干燥。
干燥的粒料可直接經卸料螺旋運輸機送入熔融擠出機并制成熔融粒狀產物。
權利要求
1.氟熱塑塑料水分散體的加工方法，其特征在于；-在聚合生成的水分散體中，用氫離子基本上取代陽離子；-壓縮分散體，必要時用水稀釋后進行；-壓縮的分散體通過一個或多個小開孔減壓并由此凝結；-將凝結相放到過濾器上，必要時用水稀釋和/或升溫后進行；-在那洗滌；-機械預脫水；-粉碎成可流動的產物；-必要時干燥達到所要求的殘留水份。
2.權利要求1的方法，其特征在于，加工過程是連續地進行。
3.權利要求1或2的方法，其特征在于，氟熱塑塑料是四氟乙烯與至少一種共聚用單體的共聚物，所說共聚用單體選自二氟乙烯、六氟丙烯、氯三氟乙烯、低級全氟(烷基乙烯基)醚和乙烯。
4.上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，用一種強酸離子交換劑進行陽離子的去除。
5.上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，在一高壓均化器中進行分散體的壓縮和減壓。
6.上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，過濾器是一種濾器帶壓機。
7.上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，用至少60℃的水進行洗滌。
8.上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，在一臺與壓制機聯接的碾磨機中進行磨碎。
9.上述權利要求中的一項或多項所述的方法，其特征在于，在一座干燥塔中干燥達到所要求的殘留水份量。
10.權利要求9的方法，其特征在于，來自干燥塔的產物直接送入碾磨機或熔融擠出機中。
全文摘要
氟熱塑塑料聚合的水分散體可連續地加工成高級產品。從水分散體中首先除去陽離子，然后壓縮分散體并通過小開孔減壓并由此凝結，凝結相在一過濾器上洗滌并部分脫水，接著磨碎成可流動的產物并將它干燥達到所要求的殘留水分含量。在如此高生產能力的情況下可得到質量一流的產品。該產品可直接送入熔融擠出機。
文檔編號C08J3/16GK1087350SQ9311442
公開日1994年6月1日 申請日期1993年10月7日 優先權日1992年10月8日
發明者G·拜爾, R·蘇茲巴切, E·韋斯, R·亨吉爾 申請人:赫徹斯特股份公司