[發明專利]一種含氟接枝共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 202210653979.7
• 申請日: 2022-06-10
• 公開（公告）號: CN115010869B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 張麗芬;王鵬;程振平;陳帥杰;成健楠;徐想;王玉薛
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08F279/02
• 分類號: C08F279/02;C08F220/14
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 蘇張林

本發明涉及一種含氟接枝共聚物及其制備方法，屬于聚合物技術領域。本發明所述的制備方法，包括以下步驟，連續反應裝置中，含氟交替共聚物和單體在催化劑I和配體作用下，在有機溶劑中反應得到所述的含氟接枝共聚物。本發明所述的制備方法的機理是光聚合結合SET?LRP，這種聚合方法不僅組分簡單，條件溫和，而且催化劑殘留量低，綠色環保。本發明所述的含氟接枝共聚物的合成采用一步法，從原料開始，在經過本發明中連續反應裝置反應后即可得到最終產物，不需要經過中間處理。本發明所述的含氟接枝共聚物的制備是在連續反應裝置中，制備方法操作簡單，反應速率快，反應條件溫和，能夠在工業上大規模生產。

技術領域

本發明屬于聚合物技術領域，尤其涉及一種含氟接枝共聚物及其制備方法。

背景技術

含氟聚合物具有耐熱、耐腐蝕(酸堿、氧化劑和溶劑等)、低表面能、電絕緣以及極小的摩擦因數等特性。氟是元素周期表中電負性最強、極化率最低的元素，因此相應的C-F鍵是鍵能最高、穩定性最強的單鍵。含氟化合物的表面張力極低，在各類固體表面均有極好的延展性，廣泛用作潤滑劑。一般而言，含氟材料是超疏水的，且表面張力極低，這就使得含氟聚合物是一種具有優異性能的材料。進入21世紀以來，含氟聚合物展現出新的發展活力，市場占有率越來越大，成為了新的熱點和前沿研究領域。按照含氟鏈段位置的不同，含氟聚合物可以分為主鏈型含氟聚合物和側鏈型含氟聚合物。

由于氟元素獨特的物理、化學性能，相應的含氟化合物具有耐溶劑、耐高溫等一系列優異的材料性能，但是在溫和條件下實現含氟材料的制備一直是化學研究領域一個巨大挑戰。

按照拓撲結構來區分，含氟聚合物又可以分為線性含氟聚合物，接枝含氟聚合物，星型含氟聚合物以及樹枝狀含氟聚合物等。而從聚合物的鏈化學結構來看，聚合物的性能與其鏈結構組成密切相關，因此針對含氟鏈段的位置和含氟聚合物的拓撲結構進行設計將有利于進一步豐富含氟聚合物的種類及其應用范圍。

目前工業上制備含氟聚合物主要是通過含氟烯烴的自由基聚合得到，常見的氟化單體如四氟乙烯、偏二氟乙烯、三氟氯乙烯等。但是這些含氟單體聚合條件往往比較苛刻，人們需要一種聚合體系組分更加簡單、反應條件更加溫和、高效，并且能夠根據材料性能需求對含氟聚合物進行結構設計的聚合方法。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術中含氟接枝共聚物應用受限、合成復雜困難、無法大批量合成的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種含氟接枝共聚物及其制備方法，利用在連續反應裝置中光聚合得到的主鏈型含氟交替共聚物含有的可反應的官能團，進一步在連續反應裝置中一步法合成得到主鏈型含氟交替共聚物的接枝共聚物。

本發明的第一個目的是提供一種含氟接枝共聚物，結構如式(I)所示：

其中，x＝4-8；y＝2-6；n＝1-100；m＝1-200；x、y、m、n為整數；

R選自-CH₃、-CH₂CH₃、-CH₂(CH₃)₃或-CH₂CH₂CH₂CH₃。

本發明的第二個目的是提供一種所述的含氟接枝共聚物的制備方法，包括以下步驟，

連續反應裝置中，含氟交替共聚物和單體在催化劑I和配體作用下，在有機溶劑中反應得到所述的含氟接枝共聚物；所述含氟交替共聚物的結構如式(II)所示：

其中，x＝4-8；y＝2-6；n＝1-100；x、y、n為整數。