[發明專利]制備含氟彈性體的方法

有效

• 申請號: 200980102826.6
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101925618A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: M·C·庫格林;M-H·洪;P·L·唐
• 申請（專利權）人: 杜邦特性彈性體有限責任公司
• 主分類號: C08F14/18
• 分類號: C08F14/18;C07F9/09
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王倫偉;李炳愛

發明領域

本發明涉及用于制備含氟彈性體的乳液聚合反應方法，其中使用至少一種分散劑，所述分散劑為具有式X-Rf-(CH₂)_n-O-P(O)(OM)₂的氟代烷基磷酸酯，其中n＝1或2，X＝H或F，M＝一價陽離子，并且Rf為C₄-C₆氟代烷基或氟代烷氧基(支化或非支化的)。

發明背景

通過乳液和溶液聚合反應方法制備含氟彈性體為本領域所熟知；參見例如美國專利4,214,060、4,281,092、6,512,063和6,774,164?B2。一般來講，在乳液聚合反應方法中制備含氟彈性體，其中使用水溶性聚合反應引發劑和較大量的分散劑(即表面活性劑)。

Benning(美國專利2,559,749和2,597,702)公開了可在不飽和有機化合物的含水聚合反應中用作乳化劑的氟化脂族磷酸酯。據稱，這些磷酸酯尤其可用于四氟乙烯(TFE)和三氟氯乙烯(CTFE)均聚物的聚合反應。

Urban(美國專利申請公布2006/0229398?A1)公開了含氟單體與(甲基)丙烯酸酯在含水體系中的聚合反應，所述反應使用1)氟代烷基磷酸酯鹽如磷酸雙(十三氟辛基)酯銨鹽，和2)陰離子烷基磺酸鹽表面活性劑如十二烷基硫酸鈉。

Morgan等人(美國專利公開6,395,848?B1)公開了采用至少兩種含氟表面活性劑的組合的含水分散體方法。至少一種表面活性劑是全氟聚醚(PFPE)羧酸、磺酸或它們的鹽，而至少一種表面活性劑為氟代烷基羧酸、磺酸或它們的鹽，或氟代烷氧基芳基磺酸或其鹽。

發明概述

本發明的一個方面提供了制備含氟彈性體的乳液聚合反應方法，其中所得含氟彈性體易于從乳液中分離出來。該方法包括在包含引發劑和分散劑的含水介質中使選自偏二氟乙烯、四氟乙烯和全氟(甲基乙烯基醚)的第一單體與至少一種不同的單體聚合以獲得含氟彈性體的含水分散體，其中所述分散劑為具有式X-Rf-(CH₂)_n-O-P(O)(OM)₂的氟代烷基磷酸酯，其中n＝1或2，X＝H或F，M＝一價陽離子，并且Rf為C₄-C₆氟代烷基或氟代烷氧基。

本發明的另一個方面是具有式CF₃CF₂CF₂OCF(CF₃)(CH₂)_nOPO(OM)₂的分散劑，其中n為1或2，M為一價陽離子。

發明詳述

本發明涉及制備含氟彈性體的乳液聚合反應方法，所述含氟彈性體具有小于20℃的玻璃化轉變溫度。所述含氟彈性體可以是部分氟化的或全氟化的。

由本發明方法制備的含氟彈性體聚合物包含選自偏二氟乙烯、四氟乙烯和全氟(甲基乙烯基醚)的第一單體與至少一種不同單體的共聚單元。

由本發明方法制備的含氟彈性體優選包含按所述含氟彈性體總重量計25重量％至70重量％的第一單體共聚單元，所述第一單體可以是偏二氟乙烯(VF₂)、全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)或四氟乙烯(TFE)。所述含氟彈性體中的其它單元由一種或多種不同于所述第一單體的其它共聚單體構成，其選自含氟單體、烯烴、以及它們的混合物。含氟單體包括含氟烯烴和含氟乙烯基醚。

本發明可用于制備含氟彈性體的含氟烯烴包括但不限于偏二氟乙烯(VF₂)、六氟丙烯(HFP)、四氟乙烯(TFE)、1，2，3，3，3-五氟丙烯(1-HPFP)、1，1，3，3，3-五氟丙烯(2-HPFP)、三氟氯乙烯(CTFE)和氟乙烯。

本發明可用于制備含氟彈性體的含氟乙烯基醚，包括但不限于全氟(烷基乙烯基)醚。適于用作單體的全氟(烷基乙烯基)醚(PAVE)包括下式的單體

CF₂＝CFO(R_f′O)_n(R_f″O)_mR_f?????(I)