全氟链烃三聚氰胺衍生物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一类带有全氟链烃三聚氰胺衍生物及其制备方法。带全氟链烃三聚氰胺衍生物，是通过带有全氟链烃酰氟单体与三聚氰胺缩合反应得到。此衍生物可用做高级涂料、阻燃剂、特种材料助剂、高级润滑油的有效氧化稳定剂。其结构通式为式Ⅰ，ｘ、ｐ、ｚ＝０、１、２；且ｘ＋ｙ＝２、ｐ＋ｑ＝２、ｅ＋ｚ＝２但ｘ、ｐ、ｚ不同时等于２其中Ｒ↓［ｆ］为式Ⅱ，ｎ＝０～１０。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一类含有三聚氰胺结构的含氟有机齐聚物及其制备方法。具体地说是一类带有，是通过带有全氟链烃酰氟单体与三聚氰胺单体缩聚反应制备得到。
技术介绍
三聚氰胺是一种用途广泛的具有均匀结构的有机化工中间产品，最主要的用途是作为生产三聚氰胺-甲醛树脂的原料；其它用途主要有以下几个方面1、装饰贴面板可制成防火、抗震、耐热的层压板；2、涂料三聚氰胺在丙烯酸系、醇酸系、环氧系涂料中可作为交联剂；3、模塑粉经混炼、造粒等工序可制成蜜胺塑料，无毒、抗污，潮湿时仍能保持良好的电气性能，可制成洁白、耐摔打的日用器皿、卫生洁具和仿瓷餐具，电器设备等的高级绝缘材料；4、纸张处理剂；5、阻燃剂。但三聚氰胺也存在其固有的缺点耐温等级低、耐候性差。若将全氟烷烃引入三聚氰胺体系中去，碳-氟键的高键能及氟元素的引入，将赋予产品良好的耐候性、化学稳定性，和电气绝缘性等性能，本专利技术正是基于这个原理展开的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新的含有三聚氰胺结构的带有全氟链烃基团的有机化合物，具有较好的耐温性、耐候性和化学稳定性，本专利技术同时提供这种化合物的制备方法。本专利技术所提供的含有三聚氰胺结构的全氟有机化合物是一类带有全氟链烃三聚氰胺衍生物，其分子通式为 x、p、z＝0、1、2；且x+y＝2、p+q＝2、e+z＝2但x、p、z不同时等于2其中Rf为 n＝0～10优选的结构为式中x、p、z同时分别为0或1得到的衍生物。该衍生物是通过带有全氟链烃酰氟单体与三聚氰胺单体缩合反应得到，反应式如下 x、p、z＝0、1、2；且x+y＝2、p+q＝2、e+z＝2但x、p、z不同时等于2其中Rf为 n＝0～10三聚氰胺分子中的活泼氢反应程度可以根据全氟酰氟与三聚氰胺单体用量的摩尔比来控制，活泼氢可以从一个酰化反应到六个氢全部酰化反应，当全氟链烃酰氟单体与三聚氰胺单体的摩尔比大于6时，三聚氰胺分子中的活泼氢完全反应。从一个氢被取代到六个氢全部被取代，分子通式C3H(6-d)N6(Rf)d，其中d＝1～6。单体之间的缩合反应既可以是本体进行缩合反应，也可以是本体在溶液中进行缩合反应，具体制备方法如下1、由全氟链烃酰氟单体与三聚氰胺在40～160℃进行本体缩合反应得到。2、通过有机溶剂溶解全氟链烃酰氟单体与三聚氰胺单体，在反应温度为40～160℃下缩聚反应制备得到，反应时间为3h～20h。溶液中反应物的固含量优选在25％～30％。反应中所采用的有机溶剂可以是乙腈、吡啶、二甲基甲酰胺(DMF)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)等。上述反应过程中产生的气体HF可以利用碱液来吸收除去。本专利技术以三聚氰胺为母体进行功能化，合成一系列带有全氟链烃三聚氰胺衍生物。利用简单的单体原料通过缩合聚合方法制备出一类结构明确的含功能性全氟链烃化合物，该类化合物的分子量可以通过控制单体的摩尔比例进行控制，具有很高的应用价值。本专利技术所合成的带有全氟链烃三聚氰胺衍生物热稳定性高达350℃以上，并且在分子链中由于氟元素及三嗪环中氮元素的引入，在燃烧中能有效降低自由基浓度以及生成的氮气进一步阻止燃烧，是一类高效阻燃剂。该衍生物可用做高级涂料、阻燃剂、特种材料助剂、高级润滑油的有效氧化稳定剂。具体实施例方式以下通过实施例说明本专利技术，但不限制本专利技术。实施例1将12.6g(0.1mol)三聚氰胺置于配有加热、机械搅拌、氮气保护装置的500ml三口圆底烧瓶中，加入300ml无水乙腈溶剂溶解，升高温度至60℃，保持在此温度下通入全氟丙酰氟(n＝0)49.8g(0.3mol)，反应保持2～8h，反应结束后，将产物冷却，用甲醇多次洗涤后，再采用去离子水多次洗涤，真空100℃干燥，得无色粘稠油状液体产物，产率97％。产物经元素分析测试 该物质的结构为 实施例2将6.3g(0.05mol)三聚氰胺置于配有加热、机械搅拌、氮气保护装置的500ml三口圆底烧瓶中，加入250ml无水乙腈溶剂溶解，升高温度至60℃，保持在此温度下通入全氟丙酰氟49.8g(0.3mol)，反应保持2～8h，反应结束后，将产物冷却，用去离子水多次洗涤，真空100℃干燥，无色粘稠油状液体产物，产率95％。产物经元素分析测试 该物质的结构为 实施例3将12.6g(0.1mol)三聚氰胺置于配有加热、机械搅拌、氮气保护装置的500ml三口圆底烧瓶中，加入300ml无水吡啶溶剂溶解，升高温度至80℃，保持在此温度加入全氟2-甲基-3-氧杂己酰氟(n＝1)99.6g(0.3mol)，反应保持3～8h，反应结束后，将产物冷却，用去离子水多次洗涤，真空100℃干燥，无色粘稠油状液体产物，产率92％。产物经元素分析测试 该物质的结构为 实施例4将6.3g(0.05mol)三聚氰胺置于配有加热、机械搅拌、氮气保护装置的500ml三口圆底烧瓶中，加入250ml无水吡啶溶剂溶解，升高温度至80℃，保持在此温度加入全氟2-甲基-3-氧杂己酰氟99.6g(0.3mol)，反应保持3～9h，反应结束后，将产物冷却，用去离子水多次洗涤，真空100℃干燥，无色粘稠油状液体产物，产率89％。产物经元素分析测试<tables id="table4" num="004"><table width="596">CFON理论值(％)23.4462.759.614.21实测值(％)23.4062.739.594.26</table></tables>该物质的结构为 实施例5在配备有加热、机械搅拌、氮气保护装置的500ml三口圆底烧瓶中，加入全氟2-甲基-3-氧杂己酰氟99.6g(0.3mol)，升高温度至50℃，保持在此反应温度通过加料筒将6.3g(0.05mol)三聚氰胺加入反应体系中，保持反应8～12h，反应结束后，将产物冷却，用去离子水多次洗涤，真空100℃干燥，无色粘稠油状液体产物，产率88％。产物经元素分析测试 分析知该化合物的结构与实施例4中通过溶液反应制备出的结构一致，同样是三聚氰胺中的六个活波氢全部参与反应。实施例6将12.6g(0.1mol)三聚氰胺置于配有加热、机械搅拌、氮气保护装置的500ml三口圆底烧瓶中，加入300ml无水N-甲基吡咯烷酮溶剂溶解，升高温度至100℃，保持在此温度下加入全氟2，5-二甲基-3，6-二氧杂-壬酰氟(n＝2)149.4g(0.3mol)，反应保持6～9h，反应结束后，将产物冷却，用去离子水多次洗涤，真空100℃干燥，无色粘稠油状液体产物，产率87％。产物经元素分析 该物质的结构为 实施例7将6.3g(0.05mol)三聚氰胺置于配有加热、机械搅拌、氮气保护装置的500ml三口圆底烧瓶中，加入250ml无水N-甲基吡咯烷酮溶剂溶解，升高温度至100℃，保持在此温度下加入全氟2，5-二甲基-3，6-二氧杂-壬酰氟149.4g(0.3mol)，反应保持7～10h，反应结束后，将产物冷却，用去离子水多次洗涤，真空100℃干燥，无色粘稠油状液体产物，产率85％。产物经元素分析 该物质的结构为 实施例8在配备有加热、机械搅拌、氮气保护装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
带有全氟链烃三聚氰胺衍生物，其结构通式表示为：＊＊＊式中：ｘ、ｐ、ｚ＝０、１、２，且ｘ＋ｙ＝２、ｐ＋ｑ＝２、ｅ＋ｚ＝２，但ｘ、ｐ、ｚ不同时等于２，其中Ｒ↓［ｆ］为：ＯＣ（＊ＦＯＣＦ↓［２］）↓［ｎ］ＣＦ↓［２］ＣＦ↓ ［３］ｎ＝０～１０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒，张永明，高自宏，李虹，秦胜，张江山，
申请(专利权)人：山东东岳神舟新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]