一种无光敏剂催化的含氟聚合物的连续化制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无光敏剂催化的含氟聚合物的连续化制备的方法，属于高分子材料合成技术领域，具体包括如下步骤：搅拌下将引发剂，半氟聚合单体以及溶剂搅拌混合好，然后在惰性气体保护下，通过恒流泵将物料

【技术实现步骤摘要】
一种无光敏剂催化的含氟聚合物的连续化制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料合成
，具体的，涉及一种无光敏剂催化的含氟聚合物的连续化制备方法
。

技术介绍

[0002]含氟聚合物由于具有表面能低
、
与其他有机溶剂不相容
、
亲油性可调
、
化学和热稳定性好等优点而备受关注
。
然而，含氟聚合物材料在自然界中并不存在
。
因此，在过去的几十年里，人们一直致力于开发氟化材料的合成方法
。
在众多含氟聚合单体中，半氟
(
甲基
)
丙烯酸酯作为最受欢迎的单体种类之一，在提供含氟材料方面具有许多优势
。
首先，许多底物容易从商业来源获得或通过
(
甲基
)
丙烯酸和半氟醇之间的酯化反应简单制备
。
半氟化单体的多样性使得不同氟原子密度的聚合物易于制备
。
此外，
(
甲基
)
丙烯酸酯在自由基聚合中也得到了广泛的研究
。
利用所建立的反应体系，基于半氟
(
甲基
)
丙烯酸酯与普通
(
甲基
)
丙烯酸酯相似的反应活性，可以合理地实现半氟
(
甲基
)
丙烯酸酯聚合的优化
。
[0003]然而，受半氟化物在普通有机溶剂中溶解度有限的影响，相对于非氟化物，相应材料的精确制备进展甚微
。
同时，由于含氟取代基的强吸电子效应，这些单体和聚合物在反应过程中可能会发生副反应
(
例如，酯交换反应
)。
在过去的二十年中，可控
/
活性自由基聚合
(CRP)
给高分子科学带来了革命性的变化
。
它可以方便地制备具有精确分子量
(Mn)
和明确结构的聚合物
。
其中，原子转移自由基聚合
(ATRP)
已成功用于制备半氟化物
。
尤其在光催化可控活性聚合方面也取得了巨大的研究进展
。
然而，光敏剂制备复杂且价格昂贵，光源效率低，无法规模化制备以及光敏剂无法与聚合物分离等问题却极大的阻碍了活性聚合在半氟丙烯酸酯的应用
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种无光敏剂催化的含氟聚合物的连续化制备方法，解决现有技术中在制备半氟化物时需要光敏剂才能制备半氟化物的问题
。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种无光敏剂催化的含氟聚合物的连续化制备方法，包括如下步骤：
[0007]S1、
搅拌下，将引发剂，溶剂，含氟单体与有机溶剂配成原料
A
溶液；
[0008]S2、
在惰性气体保护下将所得原料
A
溶液通过恒流泵泵入光催化连续流反应器中进行化学反应；
[0009]S3、
反应结束后，反应混合物由微通道反应器出口流出，进入有机溶剂进行沉降，充分搅拌后过滤，洗涤，干燥，得到目标含氟聚合物
。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，
S1
中所述的引发剂为
ɑ
‑
碘代苯乙酸乙酯，2‑
碘丙腈，2‑
碘
‑2‑
甲基丙腈，碘代二氟乙酸乙酯，碘代全氟丁烷，叔丁基碘中的一种或至少两种的混合物
。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，
S1
中所述的溶剂
N,N
‑
二甲基甲酰胺，
N,N
‑
二甲基乙酰
[0061][0062](1)
搅拌下将引发剂
1a
，含氟单体
2a
与有机溶剂
N,N
‑
二甲基乙酰胺配成原料
A
溶液，单体的浓度为
1g/mL
，引发剂与单体的摩尔比为
1:100
；
[0063](2)
在惰性气体保护下将所得原料
A
溶液通过恒流泵泵入光催化连续流反应器中进行化学反应，反应时间为
3h
，反应温度为室温，光源波长为
900nm
，光通量密度为
300mW/cm2；
[0064](3)
反应结束后，反应混合物由微通道反应器出口流出，进入石油醚进行沉降，充分搅拌后过滤，洗涤，干燥，得到目标含氟聚合物
。
[0065]通过
GPC
测试得到分子量为
Mn
＝
12865,PDI
＝
1.18。
[0066]实施例9[0067][0068](1)
搅拌下将引发剂
1b
，含氟单体
2a
与有机溶剂
N,N
‑
二甲基丙烯基脲配配成原料
A
溶液，单体的浓度为
1g/mL
，引发剂与单体的摩尔比为
1:100
；
[0069](2)
在惰性气体保护下将所得原料
A
溶液通过恒流泵泵入光催化连续流反应器中进行化学反应，反应时间为
3h
，反应温度为室温，光源波长为
770nm
，光通量密度为
300mW/cm2；
[0070](3)
反应结束后，反应混合物由微通道反应器出口流出，进入石油醚进行沉降，充分搅拌后过滤，洗涤，干燥，得到目标含氟聚合物
。
[0071]通过
GPC
测试得到分子量为
Mn
＝
13865,PDI
＝
1.12.
[0072]实施例
10
[0073][0074](1)
搅拌下将引发剂
1b
，含氟单体
2b
与有机溶剂
N,N
‑
二甲基丙烯基脲配配成原料
A
溶液，单体的浓度为
1g/mL
，引发剂与单体的摩尔比为
1:100
；
[0075](2)
在惰性气体保护下将所得原料
A
溶液通过恒流泵泵入光催化连续流反应器中进行化学反应，反应时间为
3h
，反应温度为室温，光源波长为
770nm
；
[0076](3)
反应结束后，反应混合物由微通道反应器出口流出，进入石油醚进行沉降，充分搅拌后过滤，洗涤，干燥，得到目标含氟聚合物
。
[0077]通过
GPC
测试得到分子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无光敏剂催化的含氟聚合物的连续化制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、
搅拌下，将引发剂，溶剂，含氟单体与有机溶剂配成原料
A
溶液；
S2、
在惰性气体保护下将所得原料
A
溶液通过恒流泵泵入光催化连续流反应器中进行化学反应；
S3、
反应结束后，反应混合物由微通道反应器出口流出，进入有机溶剂进行沉降，充分搅拌后过滤，洗涤，干燥，得到目标含氟聚合物
。2.
根据权利要求1所述的一种无光敏剂催化的含氟聚合物的连续化制备方法，其特征在于，
S1
中所述的引发剂为
ɑ
‑
碘代苯乙酸乙酯，2‑
碘丙腈，2‑
碘
‑2‑
甲基丙腈，碘代二氟乙酸乙酯，碘代全氟丁烷，叔丁基碘中的一种或至少两种的混合物
。3.
根据权利要求1所述的一种无光敏剂催化的含氟聚合物的连续化制备方法，其特征在于，
S1
中所述的溶剂
N,N
‑
二甲基甲酰胺，
N,N
‑
二甲基乙酰胺，二甲亚砜，
N
‑
甲基吡咯烷酮，四甲基脲，
1,3
‑
二甲基
‑2‑
咪唑啉酮，
N,N
‑
二甲基丙烯基脲中的一种或至少两种的混合物
。4.
根据权利要求1所述的一种无光敏剂催化的含氟聚合物的连续化制备方法，其特征在于，步骤
S1
中所述的含氟单体为
2,2,3,3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光祖，
申请(专利权)人：安徽科芯微流化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：