[发明专利]氟化的聚醚和聚醚油及制备方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2008年9月27日提交的美国临时专利申请No.60/975,700的优先权，将该专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文中。

发明内容

本说明书涉及氟化的聚醚和聚醚油及制备方法。具体地讲，本说明书涉及可含有诸如酯、酰基卤、酸、醚等之类的端基的氟化聚醚油。

氟化的特别是高度氟化的聚醚和聚醚油具有许多工业用途，包括例如作为用于高温应用的润滑油。对于这些应用，初始制备的氟化的聚醚或聚醚油可(例如)通过引入适当的端基来进行稳定化。

在一个方面，本说明书提供了一种方法，其包括使下面式(I)的乙烯基醚与含氧气体在存在路易斯酸催化剂的情况下反应，以产生氟化聚醚油：

R_f-O-CF＝CF₂    (I)

其中R_f为氟化的直链或支链脂族基团。该氟化聚醚油可进行稳定化和/或封端以提高其在高温应用中的性能。

在另一方面，本说明书提供了一种方法，其包括使下面式(I)的乙烯基醚与含氧气体在存在嵌入有路易斯酸催化剂(如SbF₅)的石墨的情况下反应，以产生氟化聚醚油：

R_f-O-CF＝CF₂   (I)

其中R_f为氟化的直链或支链脂族基团。

具体实施方式

已发现氟化乙烯基醚可与氧反应，以产生氟化聚醚油。本文所述的反应可在存在含氧气体和路易斯酸催化剂的情况下进行。

含氧气体包括(例如)纯氧、稀释在非反应性载气(如氮气)中的氧和空气。也可使用其他的递氧材料，例如无机过氧化合物。

在一些实施例中，本文所述的氟化乙烯基醚是具有下式(I)的那些：

R_f-O-CF＝CF₂(I)

其中R_f为氟化的直链或支链脂族基团。所谓脂族基团是指烷基、芳基、环烷基、芳烷基、环状芳烷基等。任何这些基团可任选间插一个或多个氧原子。所谓“间插一个或多个氧原子”是指该脂族基团可含有醚键。

在具体的实施例中，本文所述的氟化乙烯基醚是具有根据下式(III)的R_f的那些：

A-(OCF(R²_f)CF₂)_n-(O(CF₂)_m)_p-    (III)

其中每个n为0至10，每个m为1至10，每个p为0至10，A选自X和XC_aF_2a，其中X为卤素、氢或者诸如其中Y为F或Cl的SO₂Y或其中R’为低级烷基如甲基或乙基的COOR’之类的官能团，a为1至10，并且R²_f为1至10个碳原子的氟化脂族基团。应当理解，对式(III)所用的词语“每个m为0至10”意思是，如果p大于1，则重复单元p中所含的m的每个数值独立地选自1至10。并不需要给定分子中所有的m值都相同。例如，对于式(III)的一个具体实施例：

CF₃-(OCF(CF₃)CF₂)_n-(OCF₂)-(OCF₂CF₂CF₂)-

P等于2，R²_f为CF₃，因此在这个情况中m值有两个，一个是1，另一个是3。因此，各个m值选自1至10，但并非每个m值都相同。

在式(III)的具体实施例中，X可为F，a可为1至4。在这样的实施例中，末端的R_f基团链长不超过四个碳原子长。这样的实施例的例子包括例如CF₃-O-(CF₂)₃-O-，对应于氟化乙烯基醚CF₃-O-(CF₂)₃-O-CF＝CF₂。