基于CTFE/VCA/HFP或TFE/VCA/HFP的聚合物制造技术

技术编号:2675096 阅读:153 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的是一种含有至少3种上述通式结构单元P1、P2和P3的共聚物:如上式其中:X↑[1]、X↑[2]和X↑[3]相同或不同,它们选自H、F、Cl和Br的原子;R↑[1]选自H、F、Cl和Br的原子;R↑[2]是含有1-10个部分或全部含氟的碳原子的含碳基团;Y↑[1]和Y↑[2]相同或不同,它们选自H、F、Cl和Br的原子;或者选自含有1-10个碳原子的含碳基团;Y↑[3]是羰基基团或二价含碳基团;该共聚物中结构单元P2的含量是30-70摩尔%,而该共聚物中结构单元P1和P3的含量分别是70-30摩尔%,所述共聚物的重均分子量(Mw)是10↑[3]-10↑[6]克/摩尔。优选地,有CTFE/VCA/HFP或TFE/VCA/HFP类共聚物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的目的是一种低聚物,它是一种能够制备配方的共聚物,其可用于生产玻璃化转变温度高于60℃的透明物体,这些物体特别地可以用作可见光或近红外光区波长的光波导或光导体。本专利技术还涉及上述低聚物的合成方法。有利地,该共聚物,即本专利技术的目的是由下述物质共聚合得到的三元共聚物-碳酸亚乙烯酯(VCA),-六氟丙烯(HFP),以及-氯代三氟乙烯(CTFE)或四氟乙烯(TFE)。
技术介绍
设计一种具有制造光纤维所需要性能的聚合物材料是非常有意义的。为此可以参看Anthony R.Blythe和John R.Vinson的文章“光纤维系统中器件的聚合物材料”(《先进工艺学的聚合物(Polymers for Advanced Technologies)》,第11卷,第601-611页,2000年)。为了制造光纤维,人们已经知道了由全氟化环状单体衍生的全氟化无定形聚合物,该聚合物的玻璃化转变温度高于100℃。但是,合成这些全氟化环状单体是复杂的,也很长(几个合成步骤)。这种合成需要使用危险的氟化剂,因此限制其可达性,并且导致聚合物成本非常高。(参见“TEFLONAF无定形氟聚合物”Paul R.RESNICK,Warren H.BUCK,《现代氟聚合物(ModemFluoropolymers)》,第397-398页,Ed.John Scheires 1977 John Wiley & Sons Ltd)。另一方面,这些含氟聚合物难溶于通常的溶剂中,这样涉及含氟溶剂的使用,于是有它们所具有的这些缺陷。这些有重复单元-(CF2-CFX)-(其中X=F、Cl或Br)的聚合物具有不太高的玻璃化转变温度(Tg),即聚合物链可能有限移动的起始温度。它们的Tg接近于室温,这样不能保证在材料使用的热条件或气候条件下光学性能的完全稳定性。由文献(M.Krebs和C.Schneider,Adv.Chem.Ser第142卷,第92-98页,1975年)还知道一种无规共聚物,它由氯代三氟乙烯(CTEE)与碳酸亚乙烯酯(VCA)共聚合得到,其分子量(Mn)=2000,呈与光学应用不相容的白色固体状。直到现在所研制的含氟聚合物都利用因合成它们需要大量步骤,或者因使用氟化剂产生的危险或因其价格而难以得到的单体或低聚物。另一方面,所得到含氟材料的热机械稳定性还不够。因此,可以看到,直到现在所研制的任何含氟或部分含氟聚合物都是不能完全令人满意的。此外,在光纤维领域中,特别重要的是拥有一种在稀释剂或稀释剂混合物中有非常好的溶混性的聚合物,这种聚合物通过文件EP 0 990 509或EP 1 067 222确定的拉伸方法能够得到透明材料。这种拉伸方法使用的所述稀释剂是一种含有至少一种光反应官能团的化合物,这种官能团选自(甲基)丙烯酸烷基酯和乙烯基化合物。关于(甲基)丙烯酸烷基酯,可以列举·大量地,含氟(甲基)丙烯酸酯,更特别地α-氟代丙烯酸酯、α,β-二氟代丙烯酸酯和含氟醇与二醇的丙烯酸衍生物。优选地可以列举丙烯酸三氟乙酯(缩写ATRIFE)和二丙烯酸全氟己二酯。·氢化(甲基)丙烯酸酯,例如二丙烯酸己二酯(HDDA)、二丙烯酸环己烷二甲酯、二丙烯酸三环癸烷二甲酯(TCDDMDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)及其乙氧基化衍生物(EtOTMPTA)、四丙烯酸季戊四醇酯(PETA)、双-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(di-TMPTA)、二酰基化乙二醇衍生物(PEGDA)、二酰基化新戊二醇衍生物(NPGDA)、二酰基化丙二醇衍生物(DPGDA和TPGDA)和甘油三乙酰基化衍生物(GPTA)。关于乙烯基化合物,可以列举乙烯醚衍生物和N-乙烯基衍生物,它们任选地含有部分氯化或氟化基团。这个组中可以添加马来酰亚胺衍生物,例如N-苯基马来酰亚胺。
技术实现思路
本申请人现在发现了一种无色透明的共聚物溶液,它可溶于一般的溶剂(尤其丙酮、THF、乙酸乙酯)中,其玻璃化转变温度高于60℃,可用工业含氟单体得到,这些含氟单体有利地是氯代三氟乙烯、四氟乙烯和六氟乙烯,可用碳酸亚乙烯酯或乙烯乙缩醛得到,有利地是碳酸亚乙烯酯,容易获得的非卤化单体。这种共聚物具有下述应用所需要的光学与热机械性质-生产传播光的物品,例如光纤维;-生产涂料或薄膜,例如防反射的涂料或薄膜,或-生产遮光膜。这种共聚物还具有的其它优点是溶于活性溶剂,因此可以制备透明配方能与采用拉伸生产光纤维的方法相容。本专利技术的目的是一种含有至少3种下述通式结构单元P1、P2和P3的共聚物 其中X1、X2和X3相同或不同,它们选自H、F、Cl和Br的原子;R1选自H、F、Cl和Br的原子;R2是含有1-10个部分或全部含氟的碳原子的含碳基团;Y1和Y2相同或不同,它们选自H、F、Cl和Br的原子;或者选自含有1-10个碳原子的含碳基团;Y3是羰基基团或二价含碳基团;该共聚物中结构单元P2的含量是30-70摩尔%,而该共聚物中结构单元P1和P3的含量分别是70-30摩尔%,所述共聚物的重均分子量(Mw)是103-106克/摩尔。根据一种实施方式,所述的结构单元P1和P3的含量是这样的,它含有99-30摩尔%结构单元P1,其中R1是F或Cl原子,和1-70摩尔%结构单元P3,其中R2是CF3基团。根据一种实施方式,所述的结构单元P1和P3的含量是这样的,它含有95-50摩尔%结构单元P1,其中R1是F或Cl原子,和5-50摩尔%结构单元P3,其中R2是CF3基团。根据一种实施方式,该共聚物的特征在于X1=X2=X3=F。根据一种实施方式,该共聚物的特征在于Y1和Y2是H原子,而Y3是羰基。根据一种实施方式,该共聚物的特征在于所述共聚物的重均分子量(Mw)是2×103-5×104克/摩尔。本专利技术还涉及一种含有如前面所述共聚物的物品。本专利技术还有一个目的是如前面所述的共聚物在生产传播光的物品、涂料、薄膜或遮光膜中的应用。本专利技术还涉及一种上述共聚物的合成方法,其特征在于在惰性气氛下让下述化合物进行反应-(a)下式M2单体,其中Y1和Y2是相同或不同的,它们选自H、F、Cl和Br的原子,或者选自含有1-10个碳原子的含碳基团,并且其中Y3是羰基或二价含碳基团,进行反应的M2单体比率是以进行反应单体的总量计30-70摩尔%;与-(b)下式单体M1和M3的混合物,其中X1、X2和X3是相同或不同的,它们选自H、F、Cl和Br的原子,R1选自H、F、Cl和Br,R2是含有1-10个部分或全部氟化碳原子的含碳基团,上述混合物含有以单体M1和M3总量计99-30摩尔%单体M1,和以单体M1和M3总量计1-70摩尔%单体M3; 在(c)聚合反应引发剂存在下。根据一种实施方式,该方法的特征在于合成反应的温度是40-120℃。根据一种实施方式,该方法的特征在于合成反应在压力5-20巴下进行。根据一种实施方式,该方法的特征在于聚合反应的引发剂是过新戊酸叔丁酯(perpivalate de tertiobutyle)。本专利技术的共聚物含有下面表示的结构单元P1、P2和P3。 本专利技术的共聚物含有一个或多个结构单元P1、一个或多个结构单元P2和一个或多个结构单元P3。得到结构单元P1的单体M1是选自下述通式表示的完全或部分氟化或氯氟化本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种含有至少3种下述通式结构单元P1、P2和P3的共聚物:***其中:X↑[1]、X↑[2]和X↑[3]相同或不同,它们选自H、F、Cl和Br的原子;R↑[1]选自H、F、Cl和Br的原子;R↑[2] 是含有1-10个部分或全部含氟的碳原子的含碳基团;Y↑[1]和Y↑[2]相同或不同,它们选自H、F、Cl和Br的原子;或者选自含有1-10个碳原子的含碳基团;Y↑[3]是羰基基团或二价含碳基团;该共聚物中结构单元P2 的含量是30-70摩尔%,而该共聚物中结构单元P1和P3的含量分别是70-30摩尔%,所述共聚物的重均分子量(Mw)是10↑[3]-10↑[6]克/摩尔。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:T帕斯卡尔B布特文G科斯托夫A鲁索J阿尔里克J福尼耶
申请(专利权)人:阿托菲纳公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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