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DE1901872A1 - Stabilization of fluorocarbon polymers - Google Patents

Stabilization of fluorocarbon polymers

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Publication number
DE1901872A1
DE1901872A1 DE19691901872 DE1901872A DE1901872A1 DE 1901872 A1 DE1901872 A1 DE 1901872A1 DE 19691901872 DE19691901872 DE 19691901872 DE 1901872 A DE1901872 A DE 1901872A DE 1901872 A1 DE1901872 A1 DE 1901872A1
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DE
Germany
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polymer
groups
end groups
fluorocarbon
polymers
Prior art date
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Application number
DE19691901872
Other languages
German (de)
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DE1901872B2 (en
Inventor
Manwiller Carl Harding
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of DE1901872A1 publication Critical patent/DE1901872A1/en
Publication of DE1901872B2 publication Critical patent/DE1901872B2/en
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
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    • C08J5/20Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
    • C08J5/22Films, membranes or diaphragms
    • C08J5/2287After-treatment
    • C08J5/2293After-treatment of fluorine-containing membranes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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    • C08F8/20Halogenation
    • C08F8/22Halogenation by reaction with free halogens
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08J2327/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
    • C08J2327/02Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08J2327/12Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
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Description

Stabilisierung von Fluorkohlenstoff-PoiymerisatenStabilization of fluorocarbon polymers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sur Verbesserung der Stabilität hochmolekularer Fluorkohlenetoff-Polymerisate.The invention relates to a process to improve the stability of high molecular weight fluorocarbon polymers.

Sie USA-Patentschrift 3 035 083 offenbart ein Verfahren aur Umwandlung derartiger reaktionsfähiger Endgruppen, wie Vinyl- und monomere und dimerβ Carboxylat-Öruppen bei- hochmolekularen Pluorkohlenetoff-Polymerisaten, z.B. Tetrafluorätbylen/-HexafluorpropylenrCopolymerisat, zvl der verbaltniemftaeig nichtreaktiven Endgruppe -OF^ durch Äusseteen des Flnorkohlenatoff-Polymerisats gegen verhältnismässig starkes und lang andauerndes Erhitzen in Gegenwart von Feuchtigkeit. Sie Härte dieser Behandlung führt zu Schwierigkeiten bei der Verarbeitung. They USA patent specification 3 035 083 discloses a process for converting such reactive end groups, such as vinyl and monomeric and dimeric carboxylate groups in high molecular weight fluorocarbon polymers, for example tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene r copolymer, e.g. Äusseteen the fluorocarbon polymer against relatively strong and prolonged heating in the presence of moisture. They hardness of this treatment leads to difficulties in processing.

In einer anderen Stabiliaierunga-Veröffentliohung, der USA-Patentschrift 3 242 218, ist die Decarboxylierung und Fluo~In another Stabiliaierunga publication, the USA patent 3 242 218, is decarboxylation and fluo ~

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AD-4360 αAD-4360 α

rierung von Fluorkohlenetoff-.oolyätherpolymerisaten mit elementarem Fluor beschrieben. Bei diesem Verfahren besitzt das Polyäther-Polymerisat ein niedriges Molekulargewicht und wird nur in der flüssigen Phase behandelt, das heisst entweder als Flüssigkeit oder in Lösung in einem inerten Lösungsmittel» Ferner sind diese Polyäther-Polymerisate dadurch gekennzeichnet, dass aie einen Äther-Sauerstoff besitzen, welcher sich in >8-Stellung zur Carboxyl-Endgruppe des Polymeren befindet und von dem es bekannt ist, dass er auf freie Radikale eine stabilisierende Wirksamkeit ausübt. Bei der Becarboxylierungs-ReakAion ist die Endgruppe der Zwischenstufe das freie Radikal -0-.CF2*. Man hat bisher angenommen, dass die Stabilität» welche das Äther-Sauerstoffatom dieser als Zwischenprodukt auftretenden freien Radikal-Ehdgruppe verleiht» für die Fähigkeit der (aus der Vorlaufer-Endgruppe-COF gebildeten) inatabilen Endgruppe, decarboxyliert zu werden* verantwortlich ist, wobei die Gruppe -CF2* zurückbleibt, welche sich mit -P unter Bildung der stabilen Endgruppe -CF, vereinigt.ication of Fluorokohlenetoff-.oolyätherpolymerisaten with elemental fluorine described. In this process, the polyether polymer has a low molecular weight and is only treated in the liquid phase, i.e. either as a liquid or in solution in an inert solvent. which is in the> 8-position to the carboxyl end group of the polymer and which is known to have a stabilizing effect on free radicals. In the carboxylation reaction, the end group of the intermediate stage is the free radical -0-.CF 2 *. It has hitherto been assumed that the stability »which the ether oxygen atom imparts to this intermediate free radical group» is responsible for the ability of the unstable end group (formed from the precursor end group COF) to be decarboxylated Group -CF 2 * remains, which unites with -P to form the stable end group -CF.

Nunmehr wurde festgestellt, dass die Stabilität hochmolekularer Fluorkohlenatoff-Polyrcerer verbessert v/erden kann durch Aussetzen des Fluorkohlenstoff-Polyaeren in fe3ter Form und unter verbaltnisinäggig milden Bedingungen und wahrend ver-hältnisraässig kurzer Zeitspannen gegen eine Quelle von Fluor-Radikalen unter Bsdindungen, welche aus dieser Quelle die Fluor-Radikale freisetzen. Bei dem erfindungegemässen Ver* fahren reagieren die FIuor-Hadikale mit den instabilen Endgruppen der Polymeriaat-Hauptkette, um sie in eine stabilere Form umzuwandeln. Diese Umsetzung ist jedoch nicht auf dieIt has now been found that the stability of high molecular weight fluorocarbon polymers can be improved by exposing the fluorocarbon polyaerene in a solid form and under permanently mild conditions and during relatively short periods of time to a source of fluorine radicals under bonds resulting from this Source which release fluorine radicals. In the process according to the invention, the fluorine radicals react with the unstable end groups of the main polymer chain in order to convert them into a more stable form. However, this implementation is not limited to the

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AD-4360 3AD-4360 3

Sndgruppen beschränkt, da gegebenenfalls angenommen wird» dass instabile Gruppen in Form ungesättigter Bindungen im Inneren, das heisat innerhalb der Polymerisat-Hauptkette, vorhanden sind und dass die Fluor-Radikale unter Sättigung dieser instabilen inneren Gruppen -reagieren. Zu den instabilen Endgruppen, welche erfindungsgemäas umgewandelt werden, gehören die Carboxylat- und Vinyl-Endgruppen, wie sie in der ÜSA-Patentachrifft 3 085 083 beschrieben sind, und andere Bndgruppen, welche bu einer stabileren Form, z.B. -CF2H und Aaid umwandelbar sind. Diese Endgruppen sind im Ultrarotepektrum des Polymeren sichtbar, sofern das Molekulargewicht des Polymeren ein solches ist, das heisst nicht zu hoch ist, damit die Ansah1 der vorhandenen Endgruppen ausreichend hoch ist, um feststellbar tu sein. Soweit das Molekulargewicht su hoch ist, wird die Arr^senheit instabiler Endgruppen durch Analogie mit dem Chemismus nahegelegt' , welcher zur Bildung Instabiler Endgruppen bei Fluorkohlenstoff-Polymerisaten mit niedrigerem Molekulargewicht, bei denen die Ultrarotanalyse anwendbar ist, führt. Die Umwandlung der im Ultrarot sichtbaren Endgruppen wird durch die Verminderung oder das Ver schwinden der Absorptioneinteneitat angezeigt, abhängig vom Grad der Vollständigkeit der Umsetzung, welcher sich aus den speziellen Endgruppen, welche ursprünglich anwesend sind, ergibt.Terminal groups are limited because it may be assumed that unstable groups in the form of unsaturated bonds are present in the interior, that is to say within the main polymer chain, and that the fluorine radicals react with saturation of these unstable inner groups. The unstable end groups which are converted according to the invention include the carboxylate and vinyl end groups, as described in USA Patent 3,085,083, and other end groups which can be converted into a more stable form, for example -CF 2 H and Aaid are. These end groups are visible in the ultra-red spectrum of the polymer, provided that the molecular weight of the polymer is such, that is not too high, so that the number of end groups present is sufficiently high to be detectable. Insofar as the molecular weight is so high, the presence of unstable end groups is suggested by analogy with the chemistry which leads to the formation of unstable end groups in fluorocarbon polymers of lower molecular weight, for which ultrared analysis can be used. The conversion of the end groups visible in the ultra-red is indicated by the reduction or the disappearance of the absorption unit, depending on the degree of completeness of the conversion, which results from the specific end groups which are originally present.

Die Sndgruppön» welche durch die erfindungsgemasse Umsetzung mit Fluor-Radikalen gebildet werden- sind nicht reaktionsfähige Endgruppen» von denen angenommen wird» dass sie gesättigte Fluorkohlenatoffgruppen, insbesondere -CF--Gruppen sind. Beweis hierfür ist die Abwesenheit von Absorptions-The end groups "which are formed by the reaction according to the invention with fluorine radicals" are non-reactive end groups "which are assumed" to be saturated fluorocarbon groups, in particular —CF groups. Proof of this is the absence of absorption

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lD-4360 U ID-4360 U

Peaks (welche den neuen Endgruppen entsprechen), die als von anderen als -CF^-Gruppen stammend erkennbar wären, im Ultrarotspektrum des PIuorkohlenstoff-Polymeren nach der Behandlung im erfindungsgemässen Verfahren..Peaks (which correspond to the new end groups) identified as from other than -CF ^ groups would be recognizable, im Ultra-red spectrum of the fluorocarbon polymer after treatment in the process according to the invention.

Die Verbesserung der Stabilität der Fluorkohlenetoff-Polymerisate nach der Behandlung mittels dieses Verfahrens zeigt sich beim Vergleich de3 Verhaltens von behandelten und nicht behandelten Polymerisaten bei geeigneten Praxis- oder Labor-Teste, wie sie anschliessend detaillierter beschrieben werden und Feststellung der Verbesserung, welche beim behandelten Polymerisat erzielt wird. Diese gleiche Verbesserung stellt man bei Polymeren fest, welche Molekulargewichte besitzen, die zu hoch sind, um.die chemischen Veränderungen der Endgruppen mittels Ultrarotanalyse sichtbar zu machen, da aber die Verbesserung auf diese Weise erzielt wird, kann man annehmen, dass die chemischen Veränderungen eingetreten sind.The improvement in the stability of the fluorocarbon polymers after treatment by means of this process is shown when comparing the behavior of treated and not treated polymers in suitable practical or laboratory tests, as they are subsequently described in more detail and determination of the improvement that is achieved in the treated polymer. That same improvement one finds in polymers, which have molecular weights that are too high, um.die chemical changes to make the end groups visible by means of ultrared analysis, but since the improvement is achieved in this way, can assume that the chemical changes have occurred.

Beim Eingehen auf die detaillierte Beschreibung der erfindungsgemässen Reaktionsteilnehmer kann die Quelle von Fluor-Radikalen jegliche Verbindung sein, welche diese Radikale unter den angewandten Bedingungen, hauptsächlich beim Erhitzen, liefert. Derartige Verbindungen sind dem Fachmann bekannt und dazu gehören beispielsweise elementares Fluor, CoF5, AgF2, UF6, OF2, N2F2, 0F,OF und die Interhalogen-Fluoride, z.B. JF5 und ClF3.In considering the detailed description of the reactants according to the invention, the source of fluorine radicals can be any compound which supplies these radicals under the conditions used, mainly on heating. Such compounds are known to the person skilled in the art and include, for example, elemental fluorine, CoF 5 , AgF 2 , UF 6 , OF 2 , N 2 F 2 , 0F, OF and the interhalogen fluorides, for example JF 5 and ClF 3 .

Die erfindungsgemäsa stabilisierten Fluorkohlenstoff-Polymeren sind hochmolekulare Polymerisate, welche normalerweiseThe fluorocarbon polymers stabilized according to the invention are high molecular weight polymers which normally

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AD-4360 CAD-4360 C

fest sind und befähigt sind, zu Gegenständen, wie Folien, die zäh und flexibel sind, verpresst zu werden. Demnach sind die hier in Betracht gezogenen Polymeren von viel höherem Molekulargewicht, als die Molekulargewichte der Fette und/- oder Wachse. Bas Zahlenmittel-Molekulargewicht der Fluorkohlenstoff-Polymerisate iat üblicherweise wenigstens 10 000 und im allgemeinen grosser als 25 000. Ferner besitzen die Fluorkohlenstoff-Polymerisate ein Kohlenstoffatom in der Hauptpolymerisatkette in $-Stellung zur instabilen Bndgruppe. Im allgemeinen besteht die Hauptpolymerisatkette dieser Fluorkohlenstoff ^Polymeren mit Ausnahme der Endgruppen aus Kohlenstoffatomen. Jegliche Substituenten an der Polymerisat-Hauptkette einschliesslich Seitenkette^» welche von dieser abzweigen, sind so geartet, dass sie keinen Abbau der Polymerenkette beim erfindungsgemässen Aussetzen gegen die Fluor-Radikale verursachen. Vorzugsweise sind diese Substituenten gegen Fluor-Radikale inert, so dass die Umsetzung mit den Fluor-Radikalen im wesentlichen auf die Endgruppen beschränkt ist. Um diesen Bedingungen zu entsprechen, werden diese Substituenten in typischer Weise derart sein, dass das Fluorkohlenatoff-Polymere entweder perfluoriert oder in hohem Masse fluoriert iat , wobei' andere Substituentert als Fluor, z.B. Cl und CF~ in keiner grösoeren Häufigkeit als an jedem zweiten Kohlenstoffatom der Polymerisat-Hauptkette vorhanden sind.are solid and capable of handling objects such as foils, that are tough and flexible to be pressed. Accordingly, the polymers contemplated here are of much higher quality Molecular weight, as the molecular weights of the fats and / or waxes. The number average molecular weight of the fluorocarbon polymers is usually at least 10,000 and generally greater than 25,000. Furthermore, the fluorocarbon polymers have a carbon atom in the Main polymer chain in $ position to the unstable bond group. In general, the main polymer chain of these fluorocarbon polymers, with the exception of the end groups, consists of carbon atoms. Any substituents on the main polymer chain including side chain ^ »which branch off from this, are of such a nature that they do not break down the polymer chain when exposed to fluorine radicals according to the invention cause. These substituents are preferably inert towards fluorine radicals, so that the reaction with the fluorine radicals is essentially limited to the end groups. In order to meet these conditions, these are substituents typically be such that the fluorocarbon polymer either perfluorinated or highly fluorinated with substituents other than fluorine, e.g. Cl and CF ~ in no greater frequency than every other Carbon atom of the polymer main chain are present.

Zu repräsentativen Fluorkohlenstoff-Polymeren, welche erfindungogemäas stabilisiert werden, gehören die von Chlortriflüoi'äfchylen oder Tetrafluoräthylen abgeleiteten Polymeren und die Copolymeren eines dieser Monomeren mit einem oder mehreren anderen copolymerisierbaren Monomeren. ÜblicherweiseTo representative fluorocarbon polymers which are according to the invention are stabilized belong to those of Chlortriflüoi'äfchylen or tetrafluoroethylene-derived polymers and the copolymers of one of these monomers with one or several other copolymerizable monomers. Usually

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AD-4360 AAD-4360 A

wird das Hauptmonomere Tetrafluoräthylen sein und zum anderen copolymerisierbaren Monomeren können solche Monomere , wie die perfluorierten Monomeren, wie z.B. Hexafluorpropylen gemäss USA-Patentschrift 2 946 763» Perfluoralkene mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, Perfluor-(alkylvinyläther), wie ss.B. Perfluor-(propyl- oder äthyl-vinyläther) gemäss USA-Patentschrift 3 132 123 und Perfluor-(2-methylen-4-methyl-1,3-dioxolan) gemäsa USA-Patentschrift 3 303 107 gehören und dazu gehören ferner die hochfluorierten Monomeren, das heisat Monomere, worin ein einziger Wasserstoffaubstituent verbleibt, welcher den PIuorkohlenatoff-Charakter des Polymeren nicht verändert, wie die 2~Hydroperfluoralkene mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, z.B. 2-Hydropentafluorpropen, JX. -Hydroperfluoralkene mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen und die JTL-Hydroperfluoralkylperfluorvinyl-äther, deren Alkylgruppe 1 bi3 5 Kohlenstoffatome besitzt. Im allgemeinen ist ausreichend Comonomeres vorhanden, um jiBC Poly te traf luoräthylensehmelss verarbeitbar zu machen; jedoch können geringere oder grössere Mengen, Üblicherweise aber zwischen 1 und 40 Gew.-^„ bezogen auf daa Gewicht des Copolymeren, vorhanden sein. Im Palle des Copolymeren mit Hexafluorpropylen sind 5 bis 35 $> der Einheiten, welche von diesem Oomonomeren abgeleitet sind, bevorzugt. PUr die übrigen Monomeren sind 1 bis 20 Gev/.~# bevorzugt.the main monomer will be tetrafluoroethylene and, on the other hand, copolymerizable monomers can be monomers such as the perfluorinated monomers such as hexafluoropropylene according to US Pat. Perfluoro (propyl or ethyl vinyl ether) according to US Pat. No. 3,132,123 and perfluoro (2-methylene-4-methyl-1,3-dioxolane) according to US Pat. No. 3,303,107 also include the highly fluorinated monomers That is, monomers in which a single hydrogen substituent remains, which does not change the fluorocarbon character of the polymer, such as the 2-hydroperfluoroalkenes with 3 to 10 carbon atoms, eg 2-hydropentafluoropropene, JX. -Hydroperfluoroalkenes with 3 to 10 carbon atoms and the JTL hydroperfluoroalkyl perfluorovinyl ethers, the alkyl group of which has 1 to 3 5 carbon atoms. In general, sufficient comonomer is present to make jiBC Poly te met luoräthylensehmelss processable; however, lesser or greater amounts, but usually between 1 and 40% by weight, based on the weight of the copolymer, may be present. Palle of the copolymer with hexafluoropropylene are 5 to 35 $> of units which are derived from this Oomonomeren preferred. For the other monomers, 1 to 20 percent by weight are preferred.

Weitere Pluorkohlenstoff-Poiymeresate, welche erfindungsgemäss stabilisiert werden können, sind die Fluorkohlenstoff-Polymeren, wslche von der Polymerenkette abzweigende Gruppen besitzen. Diese Verzweigungegruppen können im vorliegenden Verfahren gegenüber Fluor-Radikalen reaktionsfähige oder nichtreaktionsfähige Gruppen sein. Bei einer Ausführungsform derFurther fluorocarbon polymers, which according to the invention can be stabilized are the fluorocarbon polymers, which groups have branching off from the polymer chain. These branching groups can be used in the present process reactive or non-reactive with fluorine radicals Be groups. In one embodiment of the

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AD-4360 ^AD-4360 ^

Erfindung sind die Verzweigungsgruppen entweder ionische Gruppen, wie -SOjH oder Vorläufer-Gruppen, welche zu -SO3H umwandelbar sind. Derartige Vorläufer-Gruppen werden nachstehend erläutert. Es ist bevorzugt» wenn auch nicht wesentlich, dass die verzweigten Vorläufer-Gruppen beim vorliegenden Verfahren nicht reaktionsfähig sind. Die letztgenannten ionischen Gruppen ergeben vorzugsweise eine 'Ionenaustauscher-Kapazität von wenigstens 0,3 Hllliäquivalenten je Gramm des Polymerisats. Die bevorzugte ionische Gruppe ist -SO3H. Eine Klasse derartiger Polymerer mit anhängenden Vorläufer-Gruppen sind die Copolyeeren eines äthylenisch ungesättigten, «ulfonylfluoridhaltigen Honomeren und eines oder mehrerer der Fluorkohlenstoff-Polymere bildenden Monomeren, welche zuvor beschrieben sind. Beispiele dieser Copolymerisate sind in den USA-Patentschriften 3 041 317, 3 2B2 875 und der USA-Patentanmeldung Serial Ho. 639 515 vom 18. Mai 1967 rffenbart, worin ferner die Herstellung und Verwendung derartiger Polymerisate als Ionenaustauscher-Membranen in elektrochemischen Zellen, das helsst Brennstoffzellen und sekundären elektrochemischen Zellen beschrieben ist. Zu Beispielen von monomeren Einheiten in Ionenaustauscher-Membranen, welche von den aulfonylfluoridhaltlgen Monomeren abgeleitet sind, gehörenIn the invention, the branching groups are either ionic groups such as -SOjH or precursor groups which can be converted to -SO 3 H. Such precursor groups are discussed below. It is preferred, although not essential, that the branched precursor groups are non-reactive in the present process. The last-mentioned ionic groups preferably result in an ion exchange capacity of at least 0.3 equivalent per gram of the polymer. The preferred ionic group is -SO 3 H. A class of such polymers with pendant precursor groups are the copolymers of an ethylenically unsaturated, sulfonyl fluoride-containing monomer and one or more of the fluorocarbon polymer-forming monomers described above. Examples of these copolymers are disclosed in U.S. Patents 3,041,317, 3 2B2 875 and U.S. Patent Application Serial Ho. 639 515 of May 18, 1967, which also describes the production and use of such polymers as ion exchange membranes in electrochemical cells, the helsst fuel cells and secondary electrochemical cells is described. Examples of monomeric units in ion exchange membranes derived from the sulfonyl fluoride-containing monomers include

• I• I

QFo CFn QFo CF n

FO SO3H und F(S (OCP2CFY)nOCP2CRfSO3HFO SO 3 H and F (S (OCP 2 CFY) n OCP 2 CR f SO 3 H

wobei Y P oder CF3 ist» Rf Fluor oder Perfluoralkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen bedeutet, und η eine ganze Zahl von 1 bis Inklusive 3 1st. Vorzugsweise besitzt das Copolymerisat 0,5 biswhere Y is P or CF 3 »R f is fluorine or perfluoroalkyl having 1 to 10 carbon atoms, and η is an integer from 1 to 3 inclusive. The copolymer preferably has 0.5 to

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AD-4360 $ AD 4360 $

50 Mol-SS der SuIfonsäure enthaltenden Einheiten und ein Äquivalentgewicht (Durchschnittsgewicht der wiederkehrenden Einheit) von 260 bis 20 000, aber mehr bevorzugt von 800 bis 2000. Das bevorzugte Comonomere iat Tetrafluoräthylen. Wenn die Sulfonsäure direkt an der Polymerisat-Hauptkette anhaftet, ist vorzugsweise eine dritte Monomeren-Einheit, ein Perfluor- (alkylvinyläther) im Polymerisat vorhanden. Es ist festzuhalten, dass die Copolymerisation nicht die einzige Methode ist, nach der eine Polymerisatkette mit anhängenden ionischen Gruppen oder Vorläufern davon hergestellt werden kann. So können derartige Gruppen an eine vorhandene PIuorkohlenstoff-Polymerisatkette durch Pfropfung oder chemische Substitution . eingeführt werden.50 mole SS of the sulfonic acid-containing units and an equivalent weight (Average weight of the repeating unit) from 260 to 20,000, but more preferably from 800 to 2000. The preferred comonomer is tetrafluoroethylene. if the sulfonic acid adheres directly to the main polymer chain, a third monomer unit, a perfluoro (alkyl vinyl ether), is preferably present in the polymer. It is to be noted that copolymerization is not the only method after which a polymer chain with pendant ionic Groups or precursors thereof can be made. Such groups can be attached to an existing fluorocarbon polymer chain by grafting or chemical substitution. to be introduced.

Wenn auch Ionenaustauschermembranen dieser speziellen Klasse von Fluorkohlenstoff-Polymeren eine hohe Stabilität gegen Temperaturen bis zu etwa 250° C, sowie gegen sauro Bedingungen bei diesen Temperaturen besitzen, wurde gefunden» dass nach lang dauernder Benützung in der Wasserstoff /Säuerstoff-Brennstoffzelle im Wasserausfluss aus der Brennstoffzelle HP auftritt. Es wird angenommen, dass eine stark reaktionsfähige Gattung, das Hydroxyl-Radikal, vorhanden ist, welches die Membran abbaut und HP ergibt. Die Behandlung dieser Klasse von Pluorkphlenstoff-Polymeriaaten nach dem erfindungsgemassen Verfahren verbessert die Stabilität der Polymerisate und scheint die Schwierigkeit, welche sich bei dieser Anwendungsform ergibt, zu beseitigen.Even if ion exchange membranes of this special class of fluorocarbon polymers have a high stability against temperatures up to about 250 ° C, as well as against acidic conditions at these temperatures, it was found that after long-term use in the hydrogen / oxygen fuel cell in the water outflow from the Fuel cell HP occurs. It is believed that there is a highly reactive species, the hydroxyl radical, which degrades the membrane and yields HP. The treatment of this class of fluorocarbon polymers by the process according to the invention improves the stability of the polymers and appears to eliminate the difficulty which arises with this form of application.

Bei einer ins einzelne gehenden Betrachtung der Verfahrensbedingungen kann das erfindungsgemässe Verfahren ausgeführt wer-With a detailed consideration of the process conditions the method according to the invention can be carried out

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AD-4360 J AD-4360 J.

den, indem man die Fluor-Radikale bildende Verbindung und das PIuorkohlenatoff-Polymere in innige Berührung miteinander bei der erhöhten Temperatur bringt, welche für die Bildung der Fluor-Radikale aus der Verbindung erforderlich ist. Die Temperatur, bei der das Verfahren ausgeführt wird* hängt daher von der Temperatur ab, bei der diese Bildung für die spezielle verwendete Fluorierungs-Verbindung eintritt und von der Reaktionsgeschwindigkeit, welche knapp an der Zersetzung erwünscht ist. Im allgemeinen wird die Temperatur zwischen 20° und 300° G liegen.· ·by bringing the fluorine radical-forming compound and the fluorocarbon polymer into intimate contact with one another brings the increased temperature, which is necessary for the formation of the fluorine radicals from the compound. The temperature, at which the process is carried out * therefore depends on the temperature at which this formation occurs for the specific the fluorination compound used occurs and the reaction rate, which is desired close to decomposition. Generally the temperature will be between 20 ° and 300 ° G lie.· ·

Die erfindungsgemäss behandelten Fluorkohlenstoff»Polymerisate befinden sich während der Behandlung in festem, (nicht geschmolzenem) Zustand. Der feste Zustand kann in zerkleinerter oder Vorpreosform oder in der gepressten Form vorliegen; je dicker jedoch der Querschnitt isty desto länger ist die erforderliche Zeit der Behandlung. Sauerstoff wird aus dem Reaktionssystem ausgeschlossen.The fluorocarbon polymers treated according to the invention are in a solid (not molten) state during the treatment. The solid state can be in the crushed or pre-molded form or in the pressed form; however, the thicker the cross-section y, the longer the time required for treatment. Oxygen is excluded from the reaction system.

Wenn die Fluor-Radikale erzeugende Verbindung gasförmig ist, z.B. F9 oder UFg, kann man die innige Berührung mit dem FIu or ~ kohlenst off -»Polymer en durch Halten des Polymeren in. einer Atmosphäre der Fluor-Radikale bildenden Verbindung während einer solchen Zeit erhalten, dass die Fluor-Radikale das feste Polymerisat durchdringen und die erwünschte Endgruppen-Umwandlung ergeben. Zur Verdünnung des Fg kann ein inertes ßäa, z.B. N2» vorhanden sein.When the fluorine-radical generating compound is gaseous, such as F 9 or UFG, can be the intimate contact with the FIU or ~ Low carbon off - "Polymer en by holding said polymer in an atmosphere of fluorine-free radical-forming compound during such time. obtained that the fluorine radicals penetrate the solid polymer and result in the desired end group conversion. An inert ßäa, for example N 2 », can be present to dilute the Fg.

Im Falle dass Fluor-Radikale bildende Verbindungen bei den Reaktionsbedingungen im festen Zustand vorliegen, z.B. CoF-*In the event that compounds that form fluorine radicals occur in the The reaction conditions are in the solid state, e.g. CoF- *

009808/1630009808/1630

AD-4360 JO AD-4360 JO

und AgF2* erreicht man eine innige Berührung mit dem Fluorkoblenstoff-Polymeren durch Auflösen oder Dispergieren des Fluorierungsmitteis in einer organischen Flüssigkeit, welche gegenüber Fluor-Radikalen inert ist und welche die Oberfläche des Polymeren benetzt und diese Flüssigkeit in Berührung mit dem Polymeren bringt. Bs kann eine gewisse Quellung des Polymeren eintreten, aber die Flüssigkeit soll nicht eine derartige sein, welche das Flmorkohlenstoff-Polymere auflöst. Im allgemeinen wird die inerte Flüssigkeit eine der wohlbekannten Perfluorkohlenstoff-Flüsaigkeiten sein, z.B. von Hexafluorpropylen-epoxid abgeleitete öle, cyclisches Dimeres von Hexafluorpropylen und perfluoriertes Kerosin; die Auswahl der verwendeten Flüssigkeit wird von dem speziellen, zu behandelnden Polymerisat abhängen.and AgF 2 *, intimate contact with the fluorocarbon polymer is achieved by dissolving or dispersing the fluorinating agent in an organic liquid which is inert to fluorine radicals and which wets the surface of the polymer and brings this liquid into contact with the polymer. Some swelling of the polymer can occur, but the liquid should not be one which dissolves the fluorocarbon polymer. In general, the inert liquid will be one of the well known perfluorocarbon liquids such as oils derived from hexafluoropropylene epoxide, cyclic dimer of hexafluoropropylene, and perfluorinated kerosene; the choice of liquid used will depend on the particular polymer being treated.

Die Fluorierung kann chargenweise oder kontinuierlich ausgeführt werden. Beispielsweise kann das Fluorkohlenstoff-Polymer« in einer Richtung geführt werden und die in Berührung damit stehende Fluor-Radikale bildende Verbindung kann im Gegenstrom dazu fliessen.The fluorination can be carried out batchwise or continuously. For example, the fluorocarbon polymer « can be guided in one direction and the fluorine radical-forming compound in contact with it can flow in countercurrent to flow.

Im Falle von Flüorkohlenstoff-Polymeriaaten, wie Polytetrafluoräthylen und seinem Copolymeren mit Hexafluorpropylen, wird die Farbe des nach dem vorliegenden Verfahren behandelten Polymerisats verbessert, das heisst im Vergleich zum nicht behandelten Polymeren weiaser.In the case of fluorocarbon polymers, such as polytetrafluoroethylene and its copolymers with hexafluoropropylene, the color of the polymer treated according to the present process is improved, that is to say in comparison to not treated polymers white fiber.

Im. Falle von Fluorkohlenstoff-Polymeren, welche anhängende ionische Gruppen haben, befinden sich, wenn diese aus einer Copolymerisation abgeleitet sind, die ionischen Gruppen übli-In the case of fluorocarbon polymers, which pending have ionic groups, if these are derived from a copolymerization, the ionic groups are usually

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009808/1630009808/1630

chenrttee In Form einer Vorlaufergruppe, welche gegen die Fluorieren* gemftse der Irfladung etabil 1st. Wenn die anhängende ionische gruppe eine Hydroxysäure iet, wird die Vorlftufergmppe im allgemeinen die Formel -SO2H besitzen, worin N die Orttcp· F* Amid oder Gruppen der Formel -OMe bedeutet, worin Me ein Alkallmetall oder quaternares Ammonium 1st. Falls N die Gruppe F oder Amid let» wird die anhangende Gruppe zu -SO5H umgewandelt, indem sau zuerst «it einer starken Base, wie Hatriumhydroxid umsetzt, τη dae entsprechende SaIs su bilden un4 dann dieaee SaIs alt einer starken anorganischen 8&ure, wie Ohlorwaeeerstoffeäure, umaetet, welche die Hydroxyeäureforti (-80JS) ergibt, welche fttr das Xonenauetausoher-Polymere jfrwünsoht ist. Wenn H die (oben definierte) Gruppe -OHe ist, wird die anhängende Gruppe su -SO5H umgewandelt durch ttaaetsung alt einer starken' anorganischen Säure. Diese Oewandlungaverfahren eind «ehr ine einseine gehend in der USA-Bateatschrift 3 282 875 beschrieben. Wenn sich die anhängenOen 8*upegruppen in der SSurefluorldfom (-'SO2F) befinden, let das Fluorkohlenetoff-Polymere leicht aus der Schaelee vererbe it bar; die Hyöroxyaäureform ist jedoch nicht so einfach aus einer Schmelse eu verarbeiten. Aue diesem Grund ist es im allgemeinen wünschenewert, (erfindungegemäaa) Fluorkohlenstoff-Polymere su fluorieren, bei denen sich die anhangenden Gruppen ..in der 3Eurefluoridfora (-SO2F) befinden, dann das erhaltene Polymere mit den fluorierten Endgruppen und den anhängenden -SOgF-Gruppen aus der Schmelze eur erwünschten Form su verarbeiten und schllesslich dae letztere Produkt in die Hydroxysäureform (-SOxH) umzuwandeln.Chemical tea In the form of a precursor group which is stable against the fluorination * according to the irradiation. If the pendant ionic group is a hydroxy acid, the fore-buffer group will generally have the formula -SO 2 H, where N is the locus · F * amide or groups of the formula -OMe where Me is an alkali metal or quaternary ammonium. If N is the group F or amide, the pending group is converted to -SO 5 H by first reacting with a strong base such as sodium hydroxide, forming the corresponding salts and then forming the salts with a strong inorganic acid such as Oxygenated acid, which gives the hydroxy acid forti (-80JS), which is desired for the Xonenaue polymer. When H is the -OHe group (defined above), the pendant su -SO 5 H group is converted by deposition of a strong inorganic acid. This conversion process is described in detail in the USA-Bateatschrift 3,282,875. If the appendage groups are in the acidic fluoro form (-'SO 2 F), the fluorocarbon polymer can easily be inherited from the shell; However, the Hyöroxyacid form is not so easy to process from a Schmelse eu. For this reason it is generally desirable to fluorinate (according to the invention) fluorocarbon polymers in which the pendent groups are in the 3Eurefluoridfora (-SO 2 F), then the polymer obtained with the fluorinated end groups and the pendent -SOgF -Process groups from the melt in your desired form and finally convert the latter product into the hydroxy acid form (-SOxH).

Die Dauer der Umsetzung wird von solchen Faktoren, wie den speziellen zur Umwandlung bestitstitten Lndgruppen und ihrem TJmThe duration of implementation will depend on such factors as the special country groups and their TJm

- 11 -009808/1630- 11 -009808/1630

ADJ-4360 ,aADJ-4360, loc

wandlungsgrad und von den speziellen Reaktionabedingungen und dem angewandten Reaktionärstem abhängen. Vorzugsweise ist die Umwandlung quantitativ. Es kommen jedoch Anwendungaformen τογΊ bei denen der Grad an Stabilisierung, welcher durch quantitative Umwandlung erzielt \*ird, nicht erforderlich ist. Demnach kann das Verfahren zu einer Umwandlung von wenigstens 40 $> der instabilen Endgruppen zu stabilen Endgruppen geführt werden, jedoch vorzugsweise au einer Umwandlung von wenigstens 75 #. Im Falle dass das Molekulargewicht des Fluorkohlenstoff«· Polymeren ein solches ist, dass die instabilen Endgruppen im Ultrarotspektrum einigermassen sichtbar sind, kann man den Grad der Umwandlung durch Endgruppenzählung nach Standardmethoden der UItrarotanalyse an (behandelten und nicht behandelten) Proben der Fluorkohlenetoff-Polymerisat-Teilchen bestimmen, welche während 5 Minuten bei einer Temperatur von 350° C zu einer Folie von etwa 0,25 mm Dicke verpresst sind, mit Ausnahme der anhängende ionische Gruppen besitzenden Fluorkohlenstoff-Polymerisate, bei denen eine Presstemperatür von 240° C verwendet wird«, Im Falle dass das Molekulargewicht des Fluorkohlenstoff-Polymeren so hoch ist, dass die Ultrarotanalyse nicht anwendbar ist, kann man das Mass der Umwandlung durch Vergleich der entwickelten Gasmenge aus behandelten und unbehandelten Proben bestimmen, indem man die Proben einer erhöhten Temperatur knapp an der Zersetzung unterwirft,,bei der die Gasentwicklung aus der unbehandelten Probe am grössten erscheint. Ein Beispiel dieser Prüfung durch Gasentwicklung ist in Beispiel 30 wiedergegeben.degree of conversion and depend on the special reaction conditions and the most applied reaction. Preferably the conversion is quantitative. However, there are forms of application in which the degree of stabilization achieved through quantitative conversion is not required. Accordingly, the process can result in a conversion of at least 40 $> of the unstable end groups to stable end groups, but preferably a conversion of at least 75 #. In the event that the molecular weight of the fluorocarbon polymer is such that the unstable end groups are somewhat visible in the infrared spectrum, the degree of conversion can be determined by counting the end groups using standard methods of infrared analysis on (treated and untreated) samples of the fluorocarbon polymer particles determine which are pressed for 5 minutes at a temperature of 350 ° C to form a film about 0.25 mm thick, with the exception of the pendant ionic groups having fluorocarbon polymers, in which a pressing temperature of 240 ° C is used «, Im In the event that the molecular weight of the fluorocarbon polymer is so high that the ultra-red analysis cannot be used, the degree of conversion can be determined by comparing the amount of gas evolved from treated and untreated samples by subjecting the samples to an elevated temperature close to decomposition, , in which the gas development from the untreated The first sample appears to be the largest. An example of this test by gas evolution is given in Example 30.

Der in den nachfolgenden Beispielen genannte "Peroxid-Test" wird in folgender Weise ausgeführt: Eine Probe von 0,5 bisThe "peroxide test" mentioned in the following examples is carried out in the following way: A sample from 0.5 to

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00 9 8 08/163000 9 8 08/1630

AD-4360 AD-4360 yss

1,5 g des zu prüfenden Fluorkoblenstoff-Polymeren wird in einem Vakuumofen 1 Stunde bei 100° C getrocknet, gewogen und in ein Reagensglas 25 x 200 mm gebracht. Dem Reagensglaa fügt man 50 ml 30 #iges HgO2 zu, welches aufgelöst 0,0025 g FeSO,'7H2O enthält. Während einer Zeitspanne von 1 Stunde wird das Reagensglas auf 85° C aufgeheizt und 20 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, worauf Abkühlen auf Raumtemperatur, Dekantieren des flüssigen Inhalts des Reagensglases und Spülen des1.5 g of the fluorocarbon polymer to be tested is dried in a vacuum oven at 100 ° C. for 1 hour, weighed and placed in a test tube 25 × 200 mm. 50 ml of 30% HgO 2 , which in dissolved form contains 0.0025 g of FeSO, 7H 2 O, are added to the reagent glass. Over a period of 1 hour, the test tube is heated to 85 ° C and held at this temperature for 20 hours, followed by cooling to room temperature, decanting the liquid contents of the test tube and rinsing the

Inneren des Reagensg?ases und des Polymerisat^Xnhal&JS zweimal mit 20 ocm Anteilen destillierten Wassere erfolgt· bas Polymer« wird aus den Reagensglas entfernt, zwischen -ftlfcrUvpApie-r ge» trocknet und unter denselben Bedingungen in dar Hit«© gstrook« net, wie das Trocknen en Anfang der untersuchung« Dann wird die getrocknete Probe gewogen, wobei der Gewichtsverlust ein Nass für die Endgruppen ist, welche durch die litasetgiarig des Polyae» ren mit der Lösung von Perejsid/fel&an(IZ)~Ion engegriffen wordenInside the reagent gas and the polymer ^ Xnhal & JS twice with 20 ocm portions of distilled water takes place · bas polymer « is removed from the test tube, between -ftlfcrUvpApie-r » dries and under the same conditions in the hit «© gstrook« net, like the drying in the beginning of the investigation «Then the dried sample weighed, the weight loss being a wet for the end groups, which are defined by the litasetgiarig of the Polyae » with the solution of Perejsid / fel & an (IZ) ~ Ion sind« Dieses Verfahren kamt wiederholt werden, woraus der durchschnittliche Gewichtsverlust pro Zyklus erhalten wird.are «This procedure could be repeated to obtain the average weight loss per cycle.

Die erfindungsgemäsa behandelten Pluorkohlenstoff-Polymeren sind in der gleichen Weise verwendbar, wie unbebandelte Polymere mit der Ausnähme, dass in Fällen, bei denen die Stabilität ein Problem bedeutet, die Anwendung des erfindungsgemä3s behandelten Polymeren bevorzugt ist.The fluorocarbon polymers treated according to the invention can be used in the same way as untreated polymers, with the exception that, in cases in which stability is a problem, the application of the invention treated polymers is preferred.

Dae Verfahren der vorliegenden Erfindung wird an den nachfolgenden Beispielen erläutert, bei denen Teile und Prozente, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht bezogen sind.The process of the present invention is illustrated by the following examples, in which parts and percentages are based on weight, unless otherwise stated.

- 13 -009808/1630- 13 -009808/1630

A.D-4360 mi AD-4,360 mi

Beispiele 1 bis 11Examples 1 to 11

Bei diesen Beispielen ist das Fluorkohlenstoff-Polymere ein Copolymerisat von Tetrafluoräthylen mit dem Monomeren FS02CP2Ci*20CF(CP3)CP2OGP=CP2, welchea im wesentlichen gemäss dem Verfahren dea Beispiels 3 der USA-Patentschrift 3 282 875 mi3ohpolymeri3iert iat, ait dar Ausnahme, dass der Initiator Perfluorpropionylperoxiö ist» die Polymerisationatemperatur 45°C beträgt und das Lösungsmittel "Preon" 113 ist. Ea werden drei verschiedene Molekulargewichte, wie durch das Sehmelsfluasverhalten angezeigt, you aieseai Ccpolymefiaat hergestellt Daa Polymers A hat einen Schmelzfluss von 542,5» das Polymer© B hat einen Schmelzfluss ν ca 146 »4 ime! das Polymers ϋ hat "βί,Ώο'. Schmelzfluss von 113*0. Der Schmelzfluss wird bestimmt "in Sr&i Ausfluss in 10 iliüutaa üal 250° 0 unter Verwendung eines 5 003 g-Stempels { 9f42 mm Durchmesser)» welcher daa Mischpolymere durch eine AuatrittBöffnung mit 2,093 mbi Burchmesaer und 8,00 mm Länge drückt. Dieses Vorfahren der Schiaelzflussiaessung wird in den übrigen nachstehenden Beispielen verwendet, wobei einiselne Änderungen! wie angegeben, vorgenommenIn these examples, the fluorocarbon polymer is a copolymer of tetrafluoroethylene with the monomer FS0 2 CP 2 Ci * 2 0CF (CP 3 ) CP 2 OGP = CP 2 , which essentially follows the process of Example 3 of US Pat. No. 3,282,875 It polymerizes, with the exception that the initiator is perfluoropropionyl peroxide, the polymerization temperature is 45 ° C and the solvent is "Preon" 113. Ea three different molecular weights, as indicated by the Sehmelsfluas behavior, you aieseai Ccpolymefiaat produced Daa Polymers A has a melt flow rate of 542.5 »the polymer © B has a melt flow rate ν ca 146» 4 ime! the polymer ϋ has "βί, Ώο '. Melt flow of 113 * 0. The melt flow is determined " in Sr & i outflow in 10 iliüutaa üal 250 ° 0 using a 5 003 g punch (9 f 42 mm diameter) »which daa mixed polymers pushes through an access opening with a 2.093 mbi burglar marker and 8.00 mm length. This method of Schiaelzflussiaessung is used in the remaining examples below, with some changes! as indicated

Da3 Pluorierungs-'Verfahrsn verläuft wie folgt s Proben der Polymeren At B und C werden in mit Hiekel ausgekleidete Schüttelrohre (Kaaaität 320 ecm) gebracht, welche dann evakuiert und dröiiiial alt Stickstoff gespült werdea, dami «in viertes Kai evakuiert v/erden und roit Os35 atü l'lir.orgas aufgepresst und unter autogener? Druck 2 Stunden srhitst wsrd'jn> Dann kühlt raan die Rohr?? auf Rautätemperatur ab, and entlüftet das Fluorgas. Die Bliaaelheiten dieser Versuchs und die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle I ausauiiaenge.1: teilt. Bei den Beispielen 1 bia 5 unü 9 bis 11 ist daa dera Schüttel-Da3 Pluorierungs-'Verfahrsn proceeds as follows s samples of the polymers A t B and C are placed in lined Hiekel Schüttelrohre (Kaaaität 320 cc), which was then evacuated and nitrogen dröiiiial old werdea rinsed Dami "evacuated in fourth Kai v / ground and roit O s 35 atü l'lir.orgas pressed on and under autogenous? Pressure 2 hours srhitst wsrd'jn> Then the pipe cools down ?? down to room temperature, and vent the fluorine gas. The accuracy of this experiment and the results are detailed in Table I below. 1 : shares. In Examples 1 to 5 and 9 to 11 there is a shaking

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BAD ORIGINAL 009808/1630 BATH ORIGINAL 009808/1630

AD-r456O AD-r456O j £

rohr sugefuhrte Polymere in der Form von unregelmässig geformten Granulaten, welche etwa 0,4 mm bis 6,35 mm Durchmesser aufweisen· Die Polymerisat-Besohlekung bei den Beispielen 6 bis 8 ist la der Form einer 0,127 mm dicken Folie.tube sugefuhrte polymers in the form of irregularly shaped granules, which are about 0.4 mm to 6.35 mm in diameter The polymer soling in Examples 6 to 8 la is in the form of a 0.127 mm thick film.

Die Ergebnisse der Fluorierungsbehandlung erkennt man durch Vergleich der Bndgruppensahl mittels Ultrarot-Spektralanalyse, welche an Proben der gleichen, nicht fluorierten Polymeren (Beispiel· 1, 6 und 9) festgestellt werden, mit der Endgruppensahl der fluorierten Proben. In allen Fällen ist die Anzahl der instabilen Bndgruppen kräftig herabgesetzt. Die Angabe "K.f." in_der Tabelle I bedeutet "keine festgestellt". Die Orensen der Veststellbarkeit bei der angewandten Ultrarotapparatur werden wie folgt angenommen* 5 Endgruppen Carboxy- ' lat-Honosjsr oder -Diner und 10 Vinyl-Bndgruppen (je 10 Kohlenstoffatom· in Polymerisat). Die Verbesserung der Stabilität der fluorierten Polymeren erkennt man an der starken durohsohnittliohen Verminderung des Gewichtsverlustes je Zyklus in Peroxid-Teet im Vergleich zu den nichtfluorierten Kontrollen· Sie Qewichtsv-erluet-Ergebniese beruhen auf 5 bis 6 Zyklen Jt Beispiel.The results of the fluorination treatment can be seen through Comparison of the group number by means of ultrared spectral analysis, which are found on samples of the same, non-fluorinated polymers (Example x 1, 6 and 9), with the end group number of the fluorinated samples. In all cases the number is of the unstable band groups. The indication "K.f." in Table I means "none detected". the Orensen of the adjustability in the applied ultrared apparatus are assumed as follows * 5 end groups carboxy- ' lat-Honosjsr or -Diner and 10 vinyl groups (10 carbon atoms each in polymer). The improvement in the stability of the fluorinated polymers can be recognized by the strong Durable reduction in weight loss per cycle in peroxide tea compared to the non-fluorinated controls. The weight loss results are based on 5 to 6 Cycles Jt example.

- 15 -- 15 -

009808/1630009808/1630

σ> co οσ> co ο

Beispielexample

1 2 3 4 51 2 3 4th 5

9 10 119 10 11th

Poly- Besohikmerea kung des
Scnüttelrohrs (g)
Poly- Besohikmerea kung des
Shaker tube (g)

A A A A AA. A. A. A. A.

WkWk 66th BB. σ\σ \ II. 77th BB. aa BB.

C CC. C.

50 50 50 2550 50 50 25th

50 2950 29

50 2550 25th

Tabelle I Table I.

Äquivalent- Fluorierungabe~ Bndgruppen je 10 C-gewicht dingungen atome Equivalent fluorination addition groups per 10 C-weight conditions atoms

Carboxylate Monomer Dimer CP*CP, Carboxylate Monomer Dimer CP * CP,

1210 1230 1230 1210 11951210 1230 1230 1210 1195

1335 1360 12751335 1360 1275

1265 13001265 1300

12251225

keineno

100° C - 2 Std 150° C - 2 Std 190° C - 2 Std100 ° C - 2 hours 150 ° C - 2 hours 190 ° C - 2 hours

-50 100 150*-50 100 150 *

100'100 '

5;5;

100 150( 100 150 (

190* 190( 190 * 190 (

C C C C CC

2 Std + 2 Std + 2 Std2 hours + 2 hours + 2 hours

keineno

C - 2 StdC - 2 hours

C - 2 Std + C - 2 Std + C - 2 StdC - 2 hours + C - 2 hours + C - 2 hours

keineno

0 - 2 Std0 - 2 hours

C - 2 StdC - 2 hours

2323

565565

K.P..K.P ..

K.P.-K.P.-

K.P.·K.P.

K.P.K.P.

520 K.P.520 K.P.

16 550 K.P. 616 550 K.P. 6th

255255

109109

K.P.K.P.

K.P.K.P.

Peroxid-TeatPeroxide teat

Sewicbtöverluet (mg je Zyklus)Sewicbtöverluet (mg each Cycle)

17
2,0 1,3 2,5 1,7
17th
2.0 1.3 2.5 1.7

16
3,3
16
3.3

6,0 21 1,5 1,56.0 21 1.5 1.5

K.P. bedeutet "keine feststellbar1*KP means "none detectable 1 *

AD-4360 * AD-4360 *

Beispiel 12Example 12

Man beschickt ein 320 ml fassendes Schüttelrohr aus rostfreiem Stahl mit 60 g des Polymeren A aus Beispiel 1 und 30 al cyclischen! Perfluorkohlenstoffäther-Iösungemittel "ΪΟ-75% welches darin dispergiert 30 g CoP- enthält, erhitzt den Inhalt 3 Stunden bei 200° C und entfernt den Kobalt-Rückstand aus dem Polymeren durch Waschen mit 10 #iger HCl in Äthanol. Das gewaschene Polymere hat ein Äquivalentgewicht von 1500. Die Endgruppeneahl für das Polymere vor der Fluorierung ist in Tabelle I (Beispiel 1) angegeben. Nach der Fluorierung gemäss dem vorliegenden Beispiel können im Ultrarotspektrum des Polymeren keine Endgruppen festgestellt werden«A 320 ml stainless steel shaking tube is charged Steel with 60 g of polymer A from Example 1 and 30 al cyclic! Perfluorocarbon ether solvent "ΪΟ-75% which contains 30 g of CoP- dispersed therein, heats the contents 3 hours at 200 ° C and removed the cobalt residue from the polymer by washing with 10 # HCl in ethanol. The washed polymer has an equivalent weight of 1,500. The end groups for the polymer prior to fluorination are given in Table I (Example 1). After fluorination according to in the present example no end groups can be found in the ultrared spectrum of the polymer «

Eine Polie des fluorierten Polymeren wird gepresst und hydrolysiert, um die anhängenden ~SO2F-Gruppen zu -SO^H-Gruppen urasauwandeln. Das Hydrolyse-Verfahren besteht darin, dase man die Polie 24 Stunden bei 80 + 10° C in eine 10 #ige NaOH-Lösung taucht. Dann wird die Polie mit Wasser gespült und in drei aufeinanderfolgenden Lösungen von 10 #iger HgS0« bei Raumtemperatur gebadet (3 Stunden je Bad). Dann wird die Polie mit destilliertem'Wasser gewaschen, bis der pH-Wert des Waschwassers nach 1-atündigem Stehen 4,5 überschreitet. Die Polie wird an der Luft getrocknet und dann dem Peroxid-Ieet (7 Zyklen) unterworfen. Der tatsächlich· Qtawiohtsverluit j« Zyklus beträgt 1 mg im Tergltioh iu 17 ■« je Zyklus für di· nicht fluoriert· lontrollprob·.A pile of the fluorinated polymer is pressed and hydrolyzed to convert the pendant ~ SO 2 F groups to -SO ^ H groups. The hydrolysis process consists in immersing the polie in a 10 # NaOH solution at 80 + 10 ° C for 24 hours. The polie is then rinsed with water and bathed in three successive solutions of 10% HgS0 «at room temperature (3 hours per bath). The polie is then washed with distilled water until the pH of the wash water exceeds 4.5 after standing for 1 hour. The polie is air-dried and then subjected to the peroxide-Ieet (7 cycles). The actual · Qtawiohtsverluitj «cycle is 1 mg in the term of 17% per cycle for di · non-fluorinated · lontrollprob ·.

Beispiele 13 bis 18Examples 13-18

5s werden Proben von T*tr«fluorKtQyl«a/fcM»fl&or$fOiyI·» Cal»5s samples of T * tr «fluorKtQyl« a / fcM »fl & or $ foiyI ·» Cal »

0QM9IMI)«0QM9IMI) «

itit * · f* · F

AD-4360 & AD-4360 &

wa 16 £ Hexafluorpropylen) in Fora eines feinen Pulvers in eine Reihe von Schüttelrohren eingefüllt, worauf abwechselndes dreimaliges Evakuieren und Spülen ait H2 folgt. Dann werden die Rohre nochmals evakuiert und mit Fluor auf Of35 atü bei Raumtemperatur aufgedrückt, worauf daa Anordnen der Rohre in einer Schütteleinrichtung» Schütteln und Erhitzen auf die erwünschte Reaktion»temperatür während einer Zeitspanne von etwa 1 Stunde folgt. Elnselheiten Über die Polymerisatbeschickung, Temperatur und Zeit der Fluorierung und die Ergebnisse sind in der Tabelle II angegeben.Wa 16 £ hexafluoropropylene) is poured into a series of shaking tubes in the form of a fine powder, followed by alternating three evacuation and flushing with H 2 . Then the tubes are evacuated again and pressurized with fluorine to 0 f 35 atmospheres at room temperature, which is followed by placing the tubes in a shaking device "shaking and heating to the desired reaction" temperature for a period of about 1 hour. Elements of the polymer charge, temperature and time of fluorination and the results are given in Table II.

Die in Tabelle II angeführten Ergebnisse für die Umwandlung der Endgruppen werden durch Endgruppen?ählung unter Verwendung des Ultrarotspektrunis jeder der Polymerieatproben erhalten. Der Flüchtigkeitsindex ist ein Mass für die Gasentwicklung aus dem Polymeren bei einer gegebenen Temperatur, welches die Stabilität des Polymeren wiedergibt. Aus der Tabelle II ist zu erkennen» dass der Flüchtigkeitsindex am höchsten bei Beispiel 13 liegt, welches nicht fluoriert ist, und dass er -mit sunehmender Endgruppen-Umwandlung gut fortschreitend abnimmt. Sie Verbesserung der Farbe des Polymerisats folgt der gleichen Richtung, wobei das nicht fluorierte Polymere grauweiss ist und das Polymere mit 100 £ umgewandelten Sndgruppen das weisseste ist. Auch die Verbesserung der Sxtrudierbarkeit folgt der gltioh·» ftnians, wobei <ias nicht fluorierte Polymere als Schaum ejrfcrmdiert (die Blfecaen stamen von den instabilen Endtmi mit «unabmandar umwandlung dtr Bndfmppen sichConversion results reported in Table II the end groups are obtained by end group counting using the ultra-red spectrum of each of the polymer samples. The volatility index is a measure of the gas development from the polymer at a given temperature, which reflects the stability of the polymer. From Table II is to recognize »that the volatility index is highest in example 13, which is not fluorinated, and that he -mit with decreasing end group conversion, well progressively decreases. The improvement in the color of the polymer follows the same Direction, the non-fluorinated polymer being gray-white and the polymer with 100 pounds of converted terminal groups being the whitest. The improvement in extrudability also follows the gltioh · »ftnians, where <ias non-fluorinated polymers as Foam is characterized (the blfecae originate from the unstable endtmi with an independent transformation of the bundles

ft*n£· aft Häachan vermindert.ft * n £ · aft Häachan diminished.

r ■ * ·r ■ * ·

■ *—■ * -

inin

σ»σ »

r» co ·» tn Oj »ο ιr »co ·» tn Oj »ο ι

IsIs

KgJjKgJj

OO OO OO Oi OlOi Ol mm σ»σ » t-t- inin inin inin 0000 CMCM in *t in * t mm «0«0 inin inin o* pno * pn ^-^ - Μ.Μ. inin

,15, 15

O in ο in ο m t- ο e- οO in ο in ο m t- ο e- ο

eg ηeg η

Ö < ^ ^f ■*■Ö <^ ^ f ■ * ■

ife •iife • i

SoSo

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• m ο in cvi cm• m ο in cvi cm

CM CM CM CMCM CM CM CM

O O O OO O O O

ο ο in ανο ο in αν

rlrl

I · •rt-H • P·I · • rt-H • P

m am a

ι« λ ΛΟ t— 00ι «λ ΛΟ t— 00

- 19 -- 19 -

009808/1630009808/1630

AD-4360AD-4360

Beispiel 19Example 19

Man wiederholt das Beispiel 16 ausreichend oft» um etwa 600 g fluoriertes Polymerisat zu sammeln, welches durch einen 2,54-cm-Extruder extrudiert und zu Presswürfeln zerschnitten wird, welche dann in 3 Proben aufgeteilt werden. Die Schmelzviscositäts-Stabilität der extrudierten .Würfel bleibt unverändert von der Anfangsbestimmung unmittelbar, nach dem Extrudieren, nach 8 lagen und nach 17 Tagen. Diese Gleichförmigkeit der Schmelzvisoosität über eine Zeitspanne zeigt die Lagerbeständigkeit des mittels der Pluorierungsbehandlung erhaltenen Polymerisate. ^Example 16 is repeated sufficiently often to collect about 600 g of fluorinated polymer which has passed through extruded a 2.54 cm extruder and cut into press cubes which are then divided into 3 samples. The melt viscosity stability of the extruded cubes remains unchanged from the initial determination immediately, after extrusion, after 8 layers and after 17 days. These Melt viscosity uniformity over time indicates the shelf life of the plating treatment obtained polymers. ^

Beispiele ,20 bis 26 Bei piele, 20 to 26

Bei diesem Versuch wird eine Reihe von festen Schichten von je 20 g des Copolymerisat-Pulvers der Beispiele 12 bis 18 hergestellt, jede auf die erwünschte Temperatur erhitzt durch Durchfliessenlassen von Ng durch das Bett, worauf Mischungen von P2 und N2 durcn daa Bett fllessen gelassen werden. Ferner wird jedes Bett mittels eines Heizaantels bei 240 bis 250° C erhitzt. Die Temperaturen dee Pg/^"*"603"* gemisches« die Dauer des Versuchs und die Ergebniese dieser Prüfungen sind in der Tabelle III angegeben. Die prozentuelle Umwandlung der Endgruppen beträgt bei jedem dieser Versuche 100 #.In this experiment, a series of solid layers is of 20 g of copolymer powder of Examples produced 12 to 18, each heated to the desired temperature by by flowing Ng through the bed, followed by mixtures of P 2 and N 2 durcn fllessen daa bed be left. Furthermore, each bed is heated to 240 to 250 ° C by means of a heating mantle. The temperatures of the Pg / ^ "*" 603 "* mixture, the duration of the test and the results of these tests are given in Table 3. The percent conversion of the end groups in each of these tests is 100%.

- 20 - - 20 -

009808/1630009808/1630

AD-4360AD-4360

fcö«fcö «

•Η«• Η «

·♦» Ö· ♦ »Ö

Si-HSi-H

3333

o ino in

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ο σ* in knο σ * in kn

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C- VOC- VO OO ιηιη ON τ- VOON τ- VO KN KNKN KN VlTVlT VlTVlT in P^ C^in P ^ C ^ CM νβCM νβ VOVO ONON ^^Λ ^^\ ^fi ^^ Λ ^^ \ ^ fi KN KNKN KN ιηιη \Γ\ \Ο C*· \ Γ \ \ Ο C * ·

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τ- KN τ- T-CV)τ- KN τ- T-CV)

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CM CVJ KN τ- CM CM CMCM CVJ KN τ- CM CM CM

1 I CO f I I1 I CO f I I

ο ιή tο ιή t

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CM τ-CM τ-

CM g CMCM g CM

τ- CM CM CMτ- CM CM CM

99

α*α *

ο f cm KN ** ιη νοο f cm KN ** ιη νο

CVl CM CVt CM CVI W CVJCVl CM CVt CM CVI W CVJ

- 21 -- 21 -

009808/1630009808/1630

AD-4360AD-4360

Beispiel 27Example 27

Ein Copolymeriaat aus Tetrafluoräthylen/Perfluor(propylvinyläther)/Trifluorvinyl3ulfonylfluorid wird in folgender Weise hergestellt: Einem 250-ml-Kolben, welcher etwa 20 g MgO enthält, werden 165 g Irifluorvinylsulfonylfluorid und 24 g Perfluor-(propylvinyläther) zugeführt und das erhaltene Gemisch wird unter Vakuum in ein 300 com fassendes Polymerisat ionegefäss mit dicken Wänden destilliert, dem 1 com Perfluorpropionylpdroxid in "Freon" 113 (3 χ 10"* molar) £ugefügt wird . Durch Abkühlen.des Inhalts und Evakuieren des Gefässes wird die Luft entfernt, worauf Erwärmen <*es evakuierten Gefäeees auf Raumtemperatur folgt und ansehlieesiind geringe Mengen fetvafluoräthylen eugefügt werden» während die Temperatur des uefässea auf 45° C erhöht wird. Man erhöht den Tetrafluoräthylen-Druok auf 2,8 atü und hält 5 Stunden bei diesem Druck, lässt dann den Drude auf 1,9 atü absinken, kühl S darauf das ßefäss auf -78° C ab und pumpt das nicht umgesetzte Tetrafluoräthylen ab· Das Sefäss wird auf Raumtemperatur erwärmt und der flüchtige Inhalt abdestilliert, wobei 179 g' Rückstand verbleiben, welche mit etwa 200 ml "ireon" 113 gewaschen, filtriert und während 2 Stunden bei 150° C unter Vakuum getrocknet werden, um 15,0 g Oopolymeres eu erhalten, welches, wie man aus dem Ultrarotspektrum dee Copolymeren sieht, Einheiten jedes der anwesenden Monomeren enthält. Das Copoly-■erieat hat 6,2 % Trifluorvinyleulfonyl-fluorid, ein Xquivalentgewioht von etwa 1700 und 153 Sndgruppen am Carboxylate Dimer«» und 475 Vinyl-lndgruppen je 10* C-Atome.A copolymer of tetrafluoroethylene / perfluoro (propyl vinyl ether) / trifluorovinyl sulfonyl fluoride is prepared in the following way: 165 g of irifluorovinylsulfonyl fluoride and 24 g of perfluoro (propyl vinyl ether) are added to a 250 ml flask containing about 20 g of MgO and the mixture obtained is added to Vacuum distilled in a 300 micron thick-walled polymer vessel to which 1 com perfluoropropionyl hydroxide in "Freon" 113 (3 × 10 "* molar) is added. The air is removed by cooling the contents and evacuating the vessel, followed by heating It follows the evacuated vessel to room temperature and then small amounts of fetvafluoroethylene are added while the temperature of the vessel is increased to 45 ° C. The tetrafluoroethylene pressure is increased to 2.8 atmospheres and held at this pressure for 5 hours Lower the pressure to 1.9 atmospheres, then cool the vessel to -78 ° C and pump off the unreacted tetrafluoroethylene · The vessel is on rough Heated m temperature and the volatile contents are distilled off, leaving 179 g 'residue, which is washed with about 200 ml of "ireon" 113, filtered and dried for 2 hours at 150 ° C under vacuum to obtain 15.0 g of Oopolymeres eu, which As can be seen from the ultrared spectrum, the copolymer contains units of each of the monomers present. The copolymer has 6.2 % trifluorovinyl sulfonyl fluoride, an equivalent weight of about 1700 and 153 terminal groups on the carboxylate dimer and 475 vinyl terminal groups per 10 carbon atoms.

Das Copolymer« wird gem·*· dem Verfahren de· Beispiel· 3 fluoriert, mit der Auenahm·, dass die Polymerieat-BesohiokungThe copolymer is fluorinated according to the method of example 3, with the exception that the polymeric acid is used

- 22 -- 22 -

009808/1630009808/1630

AD-4360 βAD-4360 β

7,7 g anstall· von 50 g beträgt. Hach der Fluorierung erscheint das Xquivalentgewieht unverändert und es werden Iu Ultrarotapektnm des Copolyaeren keine Endgruppen festgestellt.7.7 g of 50 g. After fluorination, the equivalent weight appears unchanged and Iu No end groups were found in the ultrarotapektnm of the copolymer.

Beispiel 28Example 28

Man wandelt dae /^polymerisat de» Beispiele 9 zur Natriumcarboxylat-Bulfonylfluorid-Form ua durch Erhitzen von 50 g davon susaaaen «it 15 g IaOAo-H2O und 200 al Eisessig auf Rückflussbedingungen in einem Kolben unter Rühren über Hacht. See erhaltene Oopolyaerisat wird filtriert, mit etwa 500 ml destilliertem Wasser gewaschen, Über Hacht und dann bei 125° C in eine» Vakuuaofen getrocknet. Das Copolymere hat ein Äquivalent ■· gewicht von 1265 und 182 bsw. I3I Carboxylat-Endgruppen monomer bew. diaer und 99 Yinyl-Bndgruppen, alles je 10 C-Atome.It converts dae / ^ polymer de "Examples 9 to the sodium carboxylate form, inter alia, Bulfonylfluorid by heating 50 g thereof susaaaen" it 15 g IaOAo-H 2 O and 200 al of glacial acetic acid at reflux conditions, in a flask under stirring Geesthacht. The oopolyerizate obtained is filtered, washed with about 500 ml of distilled water, dried overnight and then at 125 ° C. in a vacuum oven. The copolymer has an equivalent weight of 1265 and 182 bsw. I3I carboxylate end groups monomeric, diaer and 99 yinyl end groups, all 10 carbon atoms each.

Dann wird das Copolyaerisat genäss dem Verfahren des Beispiel 3 3 fluoriert Bit der Auenahae, dass die Polymerisat-Besehikkung 25 g beträgt. Nach der Fluorierung werden im ültrarotspektrua des Copolymerisate keine Endgruppen festgestellt.The copolymer is then made according to the method of Example 3 3 fluorinated bit the Auenahae that the polymer coating is 25 g. After fluorination, no end groups are found in the infrared spectrum of the copolymer.

Beispiel 29Example 29

Es wird ein Copolyaerisat von Tetrafluoräthylen/Perfluor-(propyl-vinylather) hergestellt, indem man einem Polymerisationsgefäas 4200 ml HgO, 6 g Ammoniumpersulfat, 15 g Ammoniumcarbonat, 220 g Paraffin und 10 g Ammoniumperflüoroctanat zuführt, das Gefäas dann mit Methan auf 1,76 atü aufdrückt, worauf ein Aufdrücken mit Tetrafluoräthylen bis zn 19,3 atü bei 70° 0 während 92 Minuten folgt, das von einer Bewegung des Ge-A copolymer of tetrafluoroethylene / perfluoro (propyl vinyl ether) is prepared by adding 4200 ml of HgO, 6 g of ammonium persulfate, 15 g of ammonium carbonate, 220 g of paraffin and 10 g of ammonium perfluorooctanate to a polymerization vessel, then adding methane to 1.76 pressure, followed by pressure with tetrafluoroethylene up to zn 19.3 atm at 70 ° 0 for 92 minutes, followed by movement of the

- 23 -- 23 -

009808/1630009808/1630

AD-4360 ΪΗ AD-4360 ΪΗ

fäsaes mit 125 UpM begleitet ist. Das aus dem Polymer!sationsgefäss gewonnene, gewaschene Copolymerisat enthält 1,7 ^,Perfluor-(propylvinyläther) und besitet eine Sohmelzviscosität von 33,5 χ 1O4 Poise bei 380° C. Im Ultrarotspektrum des Copolymeren sind Amid-Endgruppen die eineigen feststellbaren ^ Bndgruppen und es wird geschätet, dass davon etwa 140 Je 10 C-Atomen vorhanden sind. fi( fäsaes is accompanied with 125 rpm. The washed copolymer obtained from the polymer! Sationsgefäß contains 1.7 ^, perfluoro (propyl vinyl ether) and possesses a Sohmelzviscosität of 33.5 χ 10 4 poise at 380 ° C. In the ultra-red spectrum of the copolymer, amide end groups are the only detectable ^ Bnd groups and it is estimated that there are about 140 carbon atoms per 10. f i (

Wenn man dem Pluorierungsverfahren des Beispiele 3 mit der Ausnahme folgt, dass eine Beschickung von 100 g, eine lemperatur von 250° C und ein P2-Druck von 2,53 atü angewandt wer- den, «erden nur 21 Endgruppen Mittels ültrarottnalyee festgestellt, If the fluorination procedure of Example 3 is followed with the exception that a charge of 100 g, an oil temperature of 250 ° C. and a P 2 pressure of 2.53 atmospheres are used , only 21 end groups are determined by means of ultrarottal analysis,

Ba is ρ IeI 30Ba is ρ IeI 30

Bin handelsübliches, körniges Polytetrafluoräthylen-Polymerisat (durchschnittliche Tellchengrösse 20 Mikron) wird in einem Schüttelrohr bei 250° C während einer halben Stunde unter Verwendung einer Mischung von β Hol-£ F« in H9 fluoriert. Das fluorierte Polymere wird bei 210 »9 kg/cm* P^eseexuotk au einem Scheibchen verpresst, bei 420° C 2 Stunden gesintert und mit einer Geschwindigkeit von 1,07° C/Minute auf 270° C abgekühlt. Das innere spezifische Gewicht gemäss der Messung durch Ultrarotanalyse dee Polymeren im Scheibchen beträgt 2,2253 g/cn5. Das innere spezifische Gewicht des Xontrollpolymerisats nach der identischen Behandlung mit Ausnahme der Pluorierung ist 2,2333. Das niedrigere spesifische Gewicht des fluorierten Polymeren, welches ein höheres Molekulargewicht anseigt, weist auf dessen verbesserte Stabilität gegenüber dem Kontrollpolymerisat hin.A commercially available, granular polytetrafluoroethylene polymer (average particle size 20 microns) is fluorinated in a shaker tube at 250 ° C. for half an hour using a mixture of β Hol- £ F «in H 9 . The fluorinated polymer is pressed onto a disk at 210.9 kg / cm * p ^ eseexuotk, sintered at 420 ° C. for 2 hours and cooled to 270 ° C. at a rate of 1.07 ° C./minute. The internal specific weight according to the measurement by ultra-red analysis of the polymer in the disk is 2.2253 g / cn 5 . The internal specific gravity of the control polymer after the identical treatment with the exception of the fluorination is 2.2333. The lower specific weight of the fluorinated polymer, which has a higher molecular weight, indicates its improved stability compared to the control polymer.

- 24 -009808/1630- 24 -009808/1630

AD-4360 ?bAD-4360? B

Han erhitzt je 1,46 g des körnigen, fluorierten Tetrafluoräthylen-Polymeren und dieselbe Henge des gleichen Polymeren jedoch nicht fluoriert (Kontrolle) wahrend einer halben Stun· de unter einem Vakuum von 10am Hg bei 410° C, um «u bestimmen, wieviel Gas sich entwickelt, was durch eine Erhöhung des Drucks des Systems angezeigt wird. Bas Kontroll-Polymerisat gibt etwa die 2 1/2-fache Menge an Gas gegenüber dem fluorierten Polymerisat ab und zeigt damit die grössere Stabilität des fluorierten Polymerisats, sowie eine Umwandlung von etwa 60 der instabilen Gruppen.Han heats 1.46 g each of the granular, fluorinated tetrafluoroethylene polymer and the same amount of the same polymer but not fluorinated (control) for half an hour under a vacuum of 10 am Hg at 410 ° C. to determine how much gas develops, which is indicated by an increase in the pressure of the system. The control polymer gives off about 2 1/2 times the amount of gas compared to the fluorinated polymer and thus shows the greater stability of the fluorinated polymer, as well as a conversion of about 60 % of the unstable groups.

Beispiel 31Example 31

Wenn man dem Verfahren des Beispiels 29 mit der Ausnahme folgt, dass kein Ammonium-Puffer verwendet wird, ergibt eich ein Copolymerisat von Tetrafluorätbylen/Perfluor-(propylvinylätber) mit einer Schmelzviscosität von 122 χ 10"4 Poise bei 360° 0, 2,2 # vom Vinyl-Honomeren abgeleitete Einheiten und 117 Carboxylat-Endgruppen je 10 C-Atomen.If the procedure of Example 29 is followed except that no ammonium buffer is used, a copolymer of tetrafluoroethylene / perfluoro (propyl vinyl ether) with a melt viscosity of 122 χ 10 " 4 poise at 360 ° 0.2.2 results # Units derived from vinyl monomer and 117 carboxylate end groups per 10 carbon atoms.

Das Copolymeriaat wird gemäss dem Verfahren des Beispiels 3 . fluoriert mit Ausnahme, dass die Polymerisat-Beschickung 25 g beträgt. IMs erhaltene Copolymerisat weist 13 Carboxylat-Endgruppen auf.The copolymer is prepared according to the method of Example 3. fluorinated except that the polymer charge is 25 g. The copolymer obtained has 13 carboxylate end groups.

- 25 -- 25 -

009808/1630009808/1630

Claims (4)

PatentansprücheClaims J Verfahren zum Stabilisieren von hochmolekularen Fluoric obi ens t off-Polymer en durch chemische Modifizierung wenigstens einee Teils der instabilen Endgruppen der Polymer!- aatketten, dadurch gekennzeichnet, dass man hochmolekulare FIuorkohlenatoff-Polymere, nämlich Polytetrafluorätbylen, Tetrafluoräthylen/^exafluorpropylen-Copolyaeres oder Tetrafluorftthylen/Perfluor-(alkyl vinyläther)-Gopolymeres in fester Form in innige Berührung mit einer Quelle von Fluor-Radikalen unter Bedingungen bringt, bei denen diese Quelle Fluor-Radikale bildet, wobei wenigstens 40 $> der instabilen Endgruppen des Polymerisate au stabilen Endgruppen umgewandelt wird, wobei das Polymerisat gegebenenfalls an der Polymerisat-Hauptkette hängende Gruppen mit der Formel -SO2H besitzt, worin H die Reste-Ϊ, Amid oder -GHe bedeutet, und Me Alkallmetall oder quaternäres Ammonium ist.A method for stabilizing high molecular weight fluorocarbon polymers by chemically modifying at least some of the unstable end groups of the polymer! - aatketten, characterized in that one uses high molecular weight fluorocarbon polymers, namely polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / ^ exafluoropropylene copolymer or tetrafluoropropylene copolymer / Perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer in solid form is brought into intimate contact with a source of fluorine radicals under conditions in which this source forms fluorine radicals, with at least 40 $> of the unstable end groups of the polymer being converted to stable end groups , the polymer optionally having groups with the formula -SO 2 H pendant from the main polymer chain, in which H is the radicals-Ϊ, amide or -GHe, and Me is alkali metal or quaternary ammonium. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das FIuorkohlenstoff-Polymere in der Form einer Ionenaustauscher-Membran befindet, wobei das Polymerisat an der Polymerisat-Hauptkette hängende -S C^F-Sruppen besitzt und man das Polymerisat zuerst mit der Quelle von Fluor-Radikalen unter Bedingungen behandelt, bei denen diese Quelle Fluor-Radikale bildet und dann die -SO^F-Gruppen zu -SG>,H-Gruppen umwandelt,2. The method according to claim 1, characterized in that the fluorocarbon polymer is in the form of an ion exchange membrane, the polymer at the Polymer main chain has pendant -S C ^ F groups and the polymer is first treated with the source of fluorine radicals under conditions in which this source Forms fluorine radicals and then converts the -SO ^ F groups to -SG>, H groups, 3. Fluorkohlenstoff-Polymere, dadurch gekennzeichnet, dass sie naoh dem Verfahren des Anspruchs 1 stabilisiert sind.3. Fluorocarbon polymers, characterized in that they are stabilized naoh the method of claim 1. - 26 -- 26 - 009808/1630009808/1630 AD-4360 Q* AD-4360 Q * 4. Ionenaustauscher-Membranen, dadurch gekenneeiöhnet, dass ■ie naoh de« Verfahren dee Ansprüche 2 stabilisiert sind.4. Ion exchange membranes, thereby known that ■ The near «procedure dee claims 2 are stabilized. - 27 -- 27 - 003808/1630003808/1630
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