【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于润滑油，涉及一种含氟聚合物嵌段的氟硅油及其合成方法。
技术介绍
1、随着现代工业的快速发展以及环境问题的日益突出，对润滑剂的使用性能、运行可靠性与使用寿命、低或无毒害性等方面的要求越来越高，传统的矿物基润滑油已经很难满足这些苛刻的要求。此外，由于矿物基润滑油的不可再生性和较低的生物降解性致使其面临资源枯竭与环境污染的双重压力。合成润滑油可按人们的需求进行分子组成结构及性能和功能设计，从而满足不同环境工况的使用需求。
2、据文献报道，目前合成润滑油主要有pao合成油、烷基化芳烃、酯类合成油、全氟聚醚、聚硅氧烷和离子液体润滑剂六大类。
3、michael等人(michael j dube，dennis bollea，william r jones，et al.a newsynthetic hydrocarbon liquid lubricant for space applications[j].tribologyletters,2003,15(1):3-8.)研究了基于pao的3001a和3001的航空润滑油，分别用螺旋轨道测试仪和真空四球摩擦试验机测试了其摩擦学性能，结果表明在高真空环境下呈现出优异的润滑性能。但是pao合成油成本较高，针对超高粘度合成油还需依赖进口。
4、张建强等人(一种改性全氟聚醚衍生物在全氟聚醚基础油中的摩擦学性能研究[j].表面技术,2020,49(09):198-205)利用常见全氟聚醚衍生物成功制备了改性全氟聚醚衍生物—五氟苯甲酸全氟聚醚酯，相较其他添
5、梁杰明等人(mcpa6/改性聚硅氧烷复合材料的摩擦磨损性能[j].工程塑料应用,2015,43(05):93-96.)采用阴离子聚合法制备了浇铸尼龙6(mcpa6)/改性羟基封端聚二甲基硅氧烷(mhpdms)原位复合材料，研究了不同mhpdms含量对复合材料在水润滑及干摩擦条件下的摩擦磨损性能影响。结果表明，在干摩擦条件下，复合材料的摩擦系数随滑动时间增加先增大后减小最后达到平衡，mhpdms质量分数为4％的复合材料磨损量仅为mcpa6的25％。水润滑条件下，复合材料的摩擦系数随滑动时间增加先增大后平衡，当mhpdms质量分数为2％时，磨损量最小，为mcpa6的50％左右。
6、聚硅氧烷是一类以重复的si-o键为主链，硅原子上直接连接有机基团的聚合物。具有优良的高低温性能、良好的黏温特性、低表面张力、化学惰性及阻燃性、良好的抗水解性等。同时聚硅氧烷是最早得到工业化应用的合成润滑剂之一，由于其具有一些优异的性能，早期备受瞩目。但由于边界润滑性能较差，又限制了其作为润滑剂在某些领域中的使用。
7、全氟聚醚(perfluoropolyether，简称pfpe)润滑剂也具有一定的抗磨作用，其结构与烃类相似，但其中以非常强的c-f键代替了烃类中的c-h键。由于c-o的存在使得pfpe具有较高的热稳定性和氧化稳定性、良好的化学惰性及绝缘性能，同时还具有低挥发性、较宽的液体温度范围以及优异的粘温特性，其使用温度范围比氯氟烃类润滑剂更宽，粘度和蒸发率与氟硅润滑油相当，但润滑效果及化学稳定性均优于氟硅类润滑剂。pfpe具有十分突出的化学惰性、良好的润滑性能及很低的表面能，被广泛用作航空航天、核工业、真空、电子等领域的润滑材料以及合成功能复合材料的反应中间体。近年来，基于pfpe聚合物的含氟功能复合材料在一些新兴领域受到广泛关注。
8、因此，开发一种含多官能团的氟硅油合成方法，将全氟聚醚引入聚硅氧烷分子结构中合成一种氟硅油，使得氟硅油同时具备全氟聚醚的润滑性和低表面能以及聚硅氧烷的稳定性和低表面能等优异特性。
9、中国专利申请cn108676604a公开了一种苯基氟硅润滑油，其结构式如下所示：其中，rf为含氟烷基；rph为苯基或取代苯基；r1、r2和r3为c1～c6烷基之一；r4为rph或c1～c6烷基之一，r5和r6为甲基、苯基或乙烯基之一，x和z为1～10的整数，y为0～10的整数；n为1～500的整数。本专利技术还公开了所述苯基氟硅润滑油的制备方法。该专利的苯基氟硅润滑油具有良好的高低温性能、优良的耐热稳定性和极压性能，其制备方法简单，但是受限于氟含量较低，耐溶剂性能差和表面能偏高。本专利技术的创新之处在于，引入含氟聚合物链段(全氟聚醚)，设计了一种含氟聚合物嵌段的氟硅油，兼具全氟聚醚和聚硅氧烷的特点，有更低的表面能、更优异的耐溶剂性和稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是提供一种含氟聚合物嵌段的氟硅油及其合成方法，用有机锂引发环硅氧烷阴离子开环聚合，制备出不同分子量和官能团的聚硅氧烷，并用含氟聚合物进行封端，得到含氟聚合物封端的聚硅氧烷。该含氟聚硅氧烷润滑油具有良好的低温与黏温性能，较低的挥发损失，更高的热稳定性，优良的润滑抗磨损等优点。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本专利技术的第一方面提供一种含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤a)
5、
6、步骤b)
7、
8、
9、s1：采用有机锂引发环硅氧烷进行开环聚合，得到侧基含多官能团的氟硅油；
10、s2：将具有端氯硅烷的含氟聚合物与侧基含多官能团的氟硅油进行取代反应，得到含氟聚合物嵌段的氟硅油。
11、进一步地，步骤s1中，所述环硅氧烷选自六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷或甲基苯基环三硅氧烷的至少一种。
12、进一步地，步骤s1中，所述有机锂选自六甲基二硅氮烷锂盐、三氟乙醇锂、十三氟辛醇锂或苯乙烯-异戊二烯共聚物烷基锂中的至少一种。
13、进一步地，步骤s1中，所述环硅氧烷和引发剂的摩尔比为16-40:1。
14、进一步地，步骤s1中，开环聚合的反应条件为：温度为50～150℃，时间为3～18小时，反应压力为常压～5mpa。
15、进一步地，步骤s1为：将八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷在有机锂引发剂作用下进行阶梯升温反应，得到侧基含多官能团的氟硅油；或者，
16、将八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷在有机锂引发剂作用下进行阶梯升温反应，得到侧基含多官能团的氟硅油。
17、进一步地，所述八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷的摩尔比为(15-16):1；
18、所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述含氟聚合物选自K型全氟聚醚、Y型全氟聚醚、Z型全氟聚醚或液体氟橡胶26中的至少一种；所述具有端氯硅烷的含氟聚合物与侧基含多官能团的氟硅油的摩尔比为1:1-2。
3.根据权利要求1所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，步骤S2中，取代反应的反应条件为：温度为室温～90℃，时间为2～6小时，反应压力为常压～5MPa。
4.一种含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求1或4所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述环硅氧烷选自六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷或甲基苯基环三硅氧烷的至少一种；
6.根据权利要求1或4所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，步骤S1中，开环聚合的反应条件为：温度为50～150℃，时间为3～
7.根据权利要求4所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，步骤S2中，酸化处理中所用酸为盐酸、硫酸、硝酸、草酸、乙酸、柠檬酸或酒石酸中的至少一种；处理条件为：温度为室温～60℃，时间为0.1-5h。
8.根据权利要求4所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述催化剂为三(五氟苯基)硼或Pt/C中的至少一种。
9.根据权利要求4所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，步骤S2中，反应条件为：温度为室温～110℃，时间为4～8小时，反应压力为常压～5MPa。
10.一种含氟聚合物嵌段的氟硅油，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.一种含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述含氟聚合物选自k型全氟聚醚、y型全氟聚醚、z型全氟聚醚或液体氟橡胶26中的至少一种；所述具有端氯硅烷的含氟聚合物与侧基含多官能团的氟硅油的摩尔比为1:1-2。
3.根据权利要求1所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，步骤s2中，取代反应的反应条件为：温度为室温～90℃，时间为2～6小时，反应压力为常压～5mpa。
4.一种含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求1或4所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述环硅氧烷选自六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷或甲基苯基环三硅氧烷的至少一种；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯裕智，文敬滨，吕宁宁，龚光碧，唐旭东，吴利平，黄旭东，韩艳，刘小燕，
申请(专利权)人：中石油上海新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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