用于生产PFAS/PFOA减少的含氟聚合物微粉的方法与流程

背景技术：

1、本公开涉及在辐照或热降解的含氟聚合物微粉中减少全/多氟烷基物质(pfas)，包含全氟辛酸(pfoa)。含氟聚合物微粉可以通过辐照或电离较高分子量含氟聚合物的过程由较高分子量含氟聚合物形成。已知高分子量含氟聚合物的辐照会导致短链氟碳物种的形成，包含全氟烷基和多氟烷基物种(pfas)，包含全氟辛酸(pfoa)和/或低分子量水溶性含氟聚合物。含氟聚合物微粉也可以由较高分子量含氟聚合物的热降解形成，其中此类热降解的含氟聚合物还可以包含残留的全氟烷基和多氟烷基物种(pfas)，包含全氟辛酸(pfoa)和/或低分子量水溶性含氟聚合物。

2、由于对作为物质和/或混合物的成分的pfas，包含pfoa的担心的增加，含氟聚合物的监管格局正在迅速演变。

3、所需要的是一种用于高效和有效地生产具有最低量的pfoa和pfas的含氟聚合物微粉的方法。

技术实现思路

1、本公开涉及用于生产全/多氟烷基物质(pfas)和/或全氟辛酸(pfoa)的含量减少或最小化的含氟聚合物微粉的方法，包含热处理步骤。

2、在一种形式中，本公开提供了一种用于制备含氟聚合物微粉的方法，所述方法包括在基本上无氧的气氛中在125℃至300℃的温度下对辐照的或热降解的全氟化含氟聚合物进行热处理。

3、在另一种形式中，本公开提供了一种用于制备含氟聚合物微粉的方法，所述方法包括在流化床反应器中在125℃至300℃的温度下对辐照的或热降解的全氟化含氟聚合物进行热处理。

4、在仍另一种形式中，本公开提供了全氟化含氟聚合物微粉，其包括：以下中的至少一种：小于十亿分之5份(ppb)的全氟辛酸(pfoa)含量，如通过液相色谱法-串联质谱法(lc-ms/ms)确定的；小于十亿分之25份(ppb)的总c9-c14全/多氟羧酸含量，如通过液相色谱法-串联质谱法(lc-ms/ms)确定的；以及小于十亿分之25份(ppb)的总c4-c18全/多氟羧酸含量，如通过液相色谱法-串联质谱法(lc-ms/ms)确定的；并且进一步地，当以15wt.％固体的水平分散在溶剂型树脂中时，所述含氟聚合物微粉产生7或更大的赫格曼计(hegman gauge)评分。

技术特征：

1.一种用于制备含氟聚合物微粉的方法，所述方法包括在基本上无氧的气氛中在125℃至300℃的温度下对辐照的或热降解的全氟化含氟聚合物进行热处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述全氟化含氟聚合物选自聚四氟乙烯(ptfe)、氟化乙烯丙烯(fep)、全氟烷氧基(pfa)、甲基氟烷氧基(mfa)以及上述的组合。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述全氟化含氟聚合物包括第一熔融温度为345℃或更低的聚四氟乙烯(ptfe)，如通过差示扫描量热法(dsc)确定的。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述全氟化含氟聚合物是辐照的全氟化含氟聚合物。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤进一步包括在流化床反应器中加热所述全氟化含氟聚合物。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述基本上无氧的气氛包含少于百万分之50份(ppm)的氧气。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中热处理的全氟化含氟聚合物的全氟辛酸(pfoa)含量小于十亿分之25份(ppb)，如通过液相色谱法-串联质谱法(lc-ms/ms)确定的。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述热处理的全氟化含氟聚合物的总c9-c14全/多氟羧酸含量小于十亿分之25份(ppb)，如通过液相色谱法-串联质谱法(lc-ms/ms)确定的。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述热处理的全氟化含氟聚合物的总c4-c18全/多氟羧酸含量小于十亿分之25份(ppb)，如通过液相色谱法-串联质谱法(lc-ms/ms)确定的。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其进一步包括将所述热处理的含氟聚合物微粉化以形成含氟聚合物微粉。

11.一种用于制备含氟聚合物微粉的方法，所述方法包括在流化床反应器中在125℃至300℃的温度下对辐照的或热降解的全氟化含氟聚合物进行热处理。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述全氟化含氟聚合物选自聚四氟乙烯(ptfe)、氟化乙烯丙烯(fep)、全氟烷氧基(pfa)、甲基氟烷氧基(mfa)以及上述的组合。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述全氟化含氟聚合物包括第一熔融温度为345℃或更低的聚四氟乙烯(ptfe)，如通过差示扫描量热法(dsc)确定的。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中所述全氟化含氟聚合物是辐照的全氟化含氟聚合物。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的方法，其中所述热处理步骤进一步包括在基本上无氧的气氛中加热所述含氟聚合物。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述基本上无氧的气氛包含少于百万分之50ppm份(ppm)的氧气。

17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其中所述热处理的全氟化含氟聚合物的全氟辛酸(pfoa)含量小于十亿分之5份(ppb)，如通过液相色谱法-串联质谱法(lc-ms/ms)确定的。

18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其中所述热处理的全氟化含氟聚合物的总c9-c14全/多氟羧酸含量小于十亿分之25份(ppb)，如通过液相色谱法-串联质谱法(lc-ms/ms)确定的。

19.根据权利要求11至18中任一项所述的方法，其中所述热处理的全氟化含氟聚合物的总c4-c18全/多氟羧酸含量小于十亿分之25份(ppb)，如通过液相色谱法-串联质谱法(lc-ms/ms)确定的。

20.根据权利要求11至19中任一项所述的方法，其进一步包括将所述热处理的含氟聚合物微粉化以形成含氟聚合物微粉。

21.一种全氟化含氟聚合物微粉，其包括：

22.根据权利要求21所述的全氟化含氟聚合物微粉，其中所述全氟化含氟聚合物微粉选自聚四氟乙烯(ptfe)、氟化乙烯丙烯(fep)、全氟烷氧基(pfa)、甲基氟烷氧基(mfa)以及上述的组合。

技术总结
一种制备具有如全氟辛酸(PFOA)等低全氟烷基物种(PFAS)含量的含氟聚合物微粉的方法。所述方法包含在基本上无氧的气氛和/或流化床反应器中在125℃至300℃的温度下对辐照的或热降解的全氟化含氟聚合物进行热处理。所述方法还可以包含将热处理的低分子量含氟聚合物中间体微粉化以提供微粉。

技术研发人员：J·W·小唐宁,K·L·麦加雷,M·J·哈雷
受保护的技术使用者：PPG工业俄亥俄公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13