[發明專利]端羥基含氟三嵌段共聚醚及其制備方法

在審

• 申請號: 202110391336.5
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113512190A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 黎厚斌;張濤;王冠楠;張路遙;高子茹;帥京妤;劉燕;許建新
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28;C06D5/06;C06B45/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 常海濤

本發明提供一種端羥基含氟三嵌段共聚醚，其結構如式1所示，其中，X、Y、m、n分別獨立地取自正整數，m、n滿足如下關系：m≤2n+1。本發明提供了一種新型的端羥基含氟三嵌段共聚醚材料(PFPO?PTMG?PFPO)，其不僅具有含氟材料特性而且具有聚醚材料的性質，其用作固體推進劑效果更好。本發明還提供了一種新型的端羥基含氟三嵌段共聚醚材料(PFPO?PTMG?PFPO)的制備方法，其簡便，易于工業化。

技術領域

本發明專利涉及高分子材料領域，尤其是指端羥基含氟三嵌段共聚醚及其制備方法。

背景技術

固體推進劑是一種含有大量高能材料、氧化劑、金屬添加劑、高分子粘合劑等的復合材料。其中，聚合物粘結劑在將這些組分形成整體結構中起著關鍵作用。羥基封端的聚醚是推進劑中最常用的聚合物粘合劑，具有低粘度，高固含量和良好的異氰酸酯固化化學性質。聚合物粘合劑可以使固體材料很好地潤濕并減少整個系統中的空隙，因此可以改善炸藥和推進劑的機械性能和安全性。

另外，由于它們的含氟材料的化學穩定性、低摩擦系數、高密度，與高能材料的相容性以及廣泛的工作溫度范圍，最近幾年對于含氟材料的研究熱度很高。此外，含氟聚合物-金屬組合物可以提供更高的反應能，例如，添加鋁可以有效地將比沖性能提高至少15％；另一方面，氟化物也被用于高能氧化劑，因為氟的放熱比氧氣高。此外，AlF₃在1277℃升華，而Al₂O₃在3000℃沸騰。因此，鋁的氟化導致冷凝相產物的減少(并可能減少兩相流動損失)。在固體推進劑中反應生成的AlF₃，可能會破碎，導致團聚減少。所以對于含氟材料的粘合劑材料受到研究工作者們的關注。

因此，研發一種性能好的含氟型粘合劑顯得很有意義。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決現有技術中存在的技術問題之一，在本發明的第一方面，本發明提供一種端羥基含氟三嵌段共聚醚，其結構如式1所示，

其中，X、Y、m、n分別獨立地取自正整數，m、n滿足如下關系：m≤2n+1。

在本發明的第二方面，本發明提供上述端羥基含氟三嵌段共聚醚的制備方法，所述的端羥基含氟三嵌段共聚醚由式2所示化合物和聚丁二醇反應得到，所述式2所示化合物結構如下所示：

其中，m、n分別獨立地取自正整數，m、n滿足如下關系：m≤2n+1。

優選地，m取4，n取2。

根據本發明的技術方案，式2所示化合物和聚丁二醇反應所使用的溶劑為鹵代甲烷。

優選地，式2所示化合物和聚丁二醇反應所使用的溶劑選自二氯乙烷、二氯甲烷和三氯甲烷中的一種或多種。

根據本發明的技術方案，式2所示化合物和聚丁二醇反應過程中，添加催化劑，所述催化劑為BF₃·Et₂O。

根據本發明的技術方案，所述催化劑與聚丁二醇的物質的量的比為2～2.5：1。

根據本發明的技術方案，聚丁二醇的相對分子量為100～6000g/mol。

根據本發明的技術方案，式2所示化合物和聚丁二醇反應，包括：將聚丁二醇加入溶劑中，當溫度降到0℃時，加入BF3·Et2O反應半小時后，滴入式2所示化合物，繼續反應一段時間后，加入水終止反應，將得到的粗產物用蒸餾水萃取，直到水相的pH為7時，收取有機相，將所述有機相進行減壓蒸餾，得到透明的黏稠液體，即為式1所示化合物。

根據本發明的技術方案，所述一段時間為6～48h。