專利名稱：一種含氟有機硅聚醚共聚物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機硅聚醚共聚物及其制備方法，更具體說涉及一種含氟有機硅聚醚共聚物及其制備方法。技術(shù)背景
有機氟聚合物通常是含氟有機化合物聚合而成的高分子化合物，由于碳氟鍵鍵能較大，且在碳骨架外層排列緊密，有機氟聚合物具有極低表面張力和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、耐候性、抗氧化性等性能。但是，其耐低溫性較差。有機硅聚合物具有優(yōu)良的耐高低溫、耐候、耐氧化降解、耐輻射、耐腐蝕、生理惰性以及生物相容性等性能。但是，其耐磨、耐化學(xué)介質(zhì)性能較差。由于二者在性能上存在互補，作為結(jié)合有機硅聚合物與有機氟聚合物的優(yōu)點的氟硅聚合物成為聚合物材料領(lǐng)域研究和應(yīng)用的熱點。但是，由于氟硅共聚物多數(shù)屬于疏水型，從而限制其應(yīng)用范圍。目前，通過提高氟硅共聚物的水溶性，將其應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域成為國內(nèi)外研究的熱點課。通常采用的方法為含雙鍵的有機硅單體、有機氟單體、 丙烯酸酯共聚或以有機硅為分子主鏈硅氫加成。例如專利號為US5068295美國專利公開了一種丙烯酸全氟烷基酯或甲基丙烯酸全氟烷基酯、含有乙烯基的聚硅氧烷和含有異氰酸酯或封端異氰酸酯基團的乙烯基單體共聚物作為拒水拒油劑。專利號為CN200980104275. 7 中國專利公開了乙烯基官能化聚硅氧烷與含氟單體合成氟硅共聚物，用于紡織品，以賦予紡織品拒油性。但是，由于合成的氟硅共聚物屬于疏水型，從而限制其應(yīng)用范圍。目前，通過提高氟硅共聚物的水溶性，將其應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域成為國內(nèi)外研究的熱點課。通常采用的方法為含雙鍵的有機硅單體、有機氟單體、丙烯酸酯共聚或以有機硅為分子主鏈硅氫加成接枝含雙鍵的有機氟單體與烯丙基聚醚。專利號為CN200510035695. 8的中國專利公開了甲基含氫硅油與丙烯酸氟化烷基酯、烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、有機硅烷偶聯(lián)劑硅氫加成合成水性氟硅共聚物。但目前現(xiàn)有技術(shù)中，氟硅共聚物中有機氟單體與有機硅單體、 丙烯酸酯或聚醚烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚在側(cè)鏈上無規(guī)排列。與主鏈上疏水基團相比， 處于側(cè)鏈的疏水基團其疏水效率有所降低。同時，疏水基團與親水基團相互影響和干擾，削弱各自在聚合物中的作用，降低氟硅聚合物性能。因此需要開發(fā)一種新的含氟有機硅聚醚共聚物以解決存在的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與不足，提供一種含氟有機硅聚醚共聚物，該共聚物的聚硅氧烷主鏈端頭含氟。
本發(fā)明的另一目的是提供一種該含氟有機硅聚醚共聚物的制備方法。
本發(fā)明首先合成一端或兩端含氫聚甲基氫硅氧烷；接著，加入含有雙鍵有機硅氟單體，利用聚硅氧烷中端頭氫與主鏈上氫活性差異，通過硅氫加成將含有雙鍵的有機硅氟單體接枝于聚硅氧烷主鏈一端或兩端；隨后，將端烯丙基聚醚接枝于聚硅氧烷側(cè)鏈，合成含氟有機硅 聚醚共聚物。同時，可以提高有機氟單體加入量，使聚硅氧烷主鏈末端和側(cè)鏈同時含有有機氟單體，有效調(diào)節(jié)其親水親油性能。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明的含氟有機硅聚醚共聚物，其具有以下結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.-種含氟有機硅聚醚共聚物，其特征在于具有以下結(jié)構(gòu)
2.一種如權(quán)利要求1所述的含氟有機硅聚醚共聚物的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)以烯丙醇為起始劑，在反應(yīng)器中加入環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷，在催化劑存在下、壓力控制在彡0.4MPa，于10(Tl30° C條件下反應(yīng)4 6h，得到端烯丙基聚醚，其中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和起始劑烯丙醇用量的摩爾比為Γ30:(Γ10:1 ;(2)以八甲基環(huán)四硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基二氫二硅氧烷和六甲基二硅氧烷為原料在催化劑作用下，在反應(yīng)溫度為5(T70° C條件下反應(yīng)5 7h，得到端基含氫聚甲基氫硅氧烷，其中八甲基環(huán)四硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基二氫二硅氧烷、六甲基二硅氧烷之間的摩爾比為5 40:0. 5 5:(Tl:1 2 ；(3)端基含氫聚甲基氫硅氧烷、含氟有機化合物、氯鉬酸催化劑、助催化劑加入反應(yīng)器中，常壓升溫至8(T130° C反應(yīng)2 8h，得到端基含氟聚甲基氫硅氧烷；(4)端基含氟聚甲基氫硅氧烷、端烯丙基聚醚、氯鉬酸催化劑、助催化劑加入反應(yīng)器中常壓加熱升溫至10(T130° C反應(yīng)2 10h，即得到含氟有機硅聚醚共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氟有機硅聚醚共聚物的制備方法，其特征在于步驟(I)中所述的催化劑為堿性催化劑，其用量為環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷總質(zhì)量的O. Γ0. 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含氟有機硅聚醚共聚物的制備方法，其特征在于所述的堿性催化劑為KOH或NaOH。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氟有機硅聚醚共聚物的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述的催化劑為酸性白土、硫酸或三氟甲磺酸，其用量為所用物料質(zhì)量的廣2%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氟有機硅聚醚共聚物的制備方法，其特征在于步驟(3)中所述的含氟有機化合物為含有雙鍵的有機氟化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含氟有機硅聚醚共聚物的制備方法，其特征在于所述的含有雙鍵的有機氟化合物為氟烷基こ烯、丙烯酸氟化烷基酯、甲基丙烯酸氟化烷基酯或烯丙基氟醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氟有機硅聚醚共聚物的制備方法，其特征在于所述的氯鉬酸催化劑中鉬用量為物料總量的3 30ppm。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含氟有機硅聚醚共聚物的制備方法，其特征在于所述的步驟(3)和(4)中所述的助催化劑為N，N-ニ甲基苯胺、N，N ニ甲基甲酰胺、異辛醇、三こ胺、こニ胺或三苯基膦，助催化劑用量為物料總量:T80ppm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含氟有機硅聚醚共聚物，該共聚物的聚硅氧烷主鏈端頭含氟，可有效調(diào)節(jié)其親水親油性能。本發(fā)明的共聚物具有以下結(jié)構(gòu)其中m的值為10~80，n的值為1~10，q的值為0~10，a的值為4~30，b的值為0~10，且m+n+q的值為11~90，a+b的值為4~40；R為CHR1COORf1、CHR1Rf1或CHRf1Rf2，R1為氫原子或甲基，Rf1和Rf2為碳原子數(shù)1~20的全氟烷基，其中氟原子的一部分可以被氫原子所取代；R'為CHR2COORf3、CHR2Rf3、CHRf3Rf4或H，R2為氫原子或甲基，Rf3和Rf4為碳原子數(shù)1~20的全氟烷基，其中氟原子的一部分可以被氫原子所取代。
文檔編號C08G77/385GK103044687SQ20121055916
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者孫宇, 唐雄峰, 羅振揚 申請人:江蘇美思德化學(xué)股份有限公司