[0031] 提供帶有攪拌機的不銹鋼壓力容器,向所述壓力容器中通入氮氣檢漏,然后向所 述壓力容器中加入所述氟鹽和所述除水后的非質子極性溶劑,冷卻至-60~20°C,并抽真 空;
[0032] 啟動所述攪拌機,調節所述壓力容器內的溫度至-10~20°C,向所述壓力容器中 加入所述六氟環氧丙烷,反應完成后停止攪拌并分離出液相下相,得到所述全氟聚醚酰氟,
[0033] 步驟二、可聚合全氟聚醚單體合成:
[0034] 按以下重量百分比準備以下成分:平均分子量為500~1500g/mol的全氟聚醚酰 氟 24. 3 ~53. 3%、丙烯醇 46. 6 ~75. 7% ;
[0035] 取所述全氟聚醚酰氟置于帶磁力攪拌和冷凝管的圓底燒瓶中,再將所述圓底燒 七置于室溫水浴鍋中,向所述燒瓶中滴加7~11%的所述丙烯醇,待所述燒瓶內的混合物 分層后,于室溫下磁力攪拌18小時,再將所述燒瓶取出靜置,待混合物分層后除去上層, 再滴加28~35%的所述丙烯醇,洗去醇溶物,再滴加11. 6~29. 7%的所述丙烯醇,將所 述圓底燒瓶置于60°C鍋中油浴攪拌5分鐘后靜置20分鐘,除去上層,常溫常壓過濾后,于 80°C,-0.IMPa減壓旋蒸,得到所述可聚合全氟聚醚單體。
[0036] 通過所述合成方法合成的全氟聚醚單體中的全氟聚醚鏈段由于分子鏈中引入了 氧原子,能夠被生物體降解,不具有累積毒性與刺激性,對環境與生物體無害,環保性能較 強。較好的成膜性:由于分子鏈中氧原子的引入,使全氟聚醚分子較全氟烷基分子更具柔 性,相容性好,有助于在基材表面均勻成膜,且不易結晶,涂層透光性好。耐化學品性:全氟 聚醚鏈段不與強酸強堿,常規化學品發生反應,且耐溶劑性良好。所述含氟單體可作為溶液 聚合、乳液聚合、光引發聚合的組分,可與多種常見或具有特殊結構的其他雙鍵單體聚合, 形成多功能聚合材料。聚合物可用于金屬、纖維、塑料、木材、玻璃及石材等常見基材表面, 能明顯改善基材表面性能與防腐、抗菌、耐候性能,并賦予其雙疏特性。所述合成方法步驟 簡單、適于工業化,合成方法簡單、應用性較強。
[0037] 本實施方式中,所述非質子極性溶劑為醚類、烷基酰胺類、氰類中的至少一種。所 述醚為四氫呋喃、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚中的 至少一種。所述烷基酰胺類為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一種。所 述氰類為乙氰、丙氰、乙二氰中的至少一種。所述氟鹽為KF、CsF中的至少一種。
[0038] 所述全氟聚醚酰氟的合成以六氟環氧丙烷(HFPO)為原料,在非質子極性溶劑中 以F-為催化劑,可得到端基為酰氟的全氟環氧丙烷齊聚物。
[0039] 反應機理:親核試劑(F-離子)進攻六氟環氧丙烷中間的一個碳原子,先形成六 氟丙烷氧負離子,然后異構化為全氟丙酰氟。
[0040]
【主權項】
1. 一種可聚合全氟聚醚單體合成方法,其特征在于:所述方法包括以下步驟: 步驟一、合成全氟聚醚酰氟(CF3CF2 [CF2OCF (CF3) ]nCOF): 按以下重量百分比準備以下成分:六氟環氧丙烷90~95 %、氟鹽0. 14~0. 27 %、非質 子極性溶劑4. 88~9. 77% ; 向所述非質子極性溶劑中加入金屬鈉絲,靜置,直至無氫氣產生,得到除水后的非質 子極性溶劑; 提供帶有攪拌機的不銹鋼壓力容器,向所述壓力容器中通入氮氣檢漏,然后向所述壓 力容器中加入所述氟鹽和所述除水后的非質子極性溶劑,冷卻至-60~20°C,并抽真空; 啟動所述攪拌機,調節所述壓力容器內的溫度至-10~20°C,向所述壓力容器中加入 所述六氟環氧丙烷,反應完成后停止攪拌并分離出液相下相,得到所述全氟聚醚酰氟, 步驟二、可聚合全氟聚醚單體合成: 按以下重量百分比準備以下成分:平均分子量為500~1500g/mol的全氟聚醚酰氟 24. 3 ~53. 3%、丙烯醇 46. 6 ~75. 7% ; 取所述全氟聚醚酰氟置于帶磁力攪拌和冷凝管的圓底燒瓶中,再將所述圓底燒七置 于室溫水浴鍋中,向所述燒瓶中滴加7~11 %的所述丙烯醇,待所述燒瓶內的混合物分 層后,于室溫下磁力攪拌18小時,再將所述燒瓶取出靜置,待混合物分層后除去上層,再 滴加28~35%的所述丙烯醇,洗去醇溶物,再滴加11. 6~29. 7%的所述丙烯醇,將所述 圓底燒瓶置于60°C鍋中油浴攪拌5分鐘后靜置20分鐘,除去上層,常溫常壓過濾后,于 80°C,-0.1 MPa減壓旋蒸,得到所述可聚合全氟聚醚單體。
2. 根據權利要求1所述的可聚合全氟聚醚單體合成方法,其特征在于:所述非質子極 性溶劑為醚類、烷基酰胺類、氰類中的至少一種。
3. 根據權利要求2所述的可聚合全氟聚醚單體合成方法,其特征在于:所述醚為四氫 呋喃、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚中的至少一種。
4. 根據權利要求3所述的可聚合全氟聚醚單體合成方法,其特征在于:所述烷基酰胺 類為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的至少一種。
5. 根據權利要求4所述的可聚合全氟聚醚單體合成方法,其特征在于:所述氰類為乙 氰、丙氰、乙二氰中的至少一種。
6. 根據權利要求5所述的可聚合全氟聚醚單體合成方法,其特征在于:所述氟鹽為KF、 CsF中的至少一種。
【專利摘要】本發明提供了一種可聚合全氟聚醚單體合成方法,包括合成全氟聚醚酰氟的步驟和可聚合全氟聚醚單體合成的步驟。與相關技術相比,本發明有益效果在于,合成方法步驟簡單、適于工業化,合成方法簡單、應用性較強。
【IPC分類】C07C67-03, C07C235-08, C07C231-12, C07C69-708
【公開號】CN104876823
【申請號】CN201510224041
【發明人】李韜, 董其寶, 王芳
【申請人】湖南晟通納米新材料有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月5日