[发明专利]功能性全氟树脂及其制备方法

权利要求书

1.一种带有磺酰氟及磺酸盐侧基的功能性全氟树脂，是由四氟乙烯、两种不同结构磺酰氟侧基烯醚单体、两种分别对应于不同结构磺酰氟侧基烯醚单体的磺酸盐侧基烯醚单体多元共聚合而成的功能性全氟树脂，聚合物链的分子式为：

其中r＝2、3、4；a、b、c、d＝1～10的整数，且a’＝b’＝c’＝d’＝1；y/(x+y)＝0.01～0.3％，x/(x+y)＝99.7～99.99％；式中n、m表示金属离子的价态；

M和M′分别选自Ce、Mn、La、Zn、W、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ta、Re、Ir、Pt、H、Na或K；

聚合物中各种单体所占的摩尔含量百分数：四氟乙烯总体摩尔分数占50～90.9％，磺酰氟侧基烯醚单体总体摩尔分数占8.8～49.99％，磺酸盐侧基烯醚单体总体摩尔分数占0.01～0.3％。

2.如权利要求1所述的带有磺酰氟及磺酸盐侧基的功能性全氟树脂，其特征在于，金属M及M’选自：W、Cr、V、Zn、La、Mo、Ce或Mn。

3.如权利要求1所述的带有磺酰氟及磺酸盐侧基的功能性全氟树脂，其特征在于，金属M及M’选自：W、Mo、La、Ce或Mn。

4.如权利要求1所述的带有磺酰氟及磺酸盐侧基的功能性全氟树脂，其特征在于聚合物中各种单体所占的摩尔含量百分数为：四氟乙烯总体摩尔分数为75～85％，磺酰氟侧基烯醚单体总体摩尔分数为14.75～24.95％，磺酸盐侧基烯醚单体总体摩尔分数为0.05～0.25％。

5.如权利要求1所述的带有磺酰氟及磺酸盐侧基的功能性全氟树脂，其特征在于所述的两种不同结构磺酰氟侧基烯醚单体的结构式分别如下式(1)和(2)所示：

r＝2、3或4；

6.如权利要求1所述的带有磺酰氟及磺酸盐侧基的功能性全氟树脂，其特征在于所述的磺酸盐侧基烯醚单体的结构式分别如下式(1’)和(2’)所示：

r＝2、3或4；

式中n、m表示金属价态。

7.如权利要求1-6任一项所述的带有磺酰氟及磺酸盐侧基的功能性全氟磺酸树脂的制备方法，是通过四氟乙烯、两种不同结构磺酰氟侧基烯醚单体、两种分别对应于不同结构磺酰氟侧基烯醚单体的磺酸盐侧基烯醚单体在10～60℃、在引发剂的作用下进行共聚反应得到，反应时间为1～8小时，反应压力为2～10MPa；所述引发剂选自：N₂F₂、全氟烷基过氧化物或过硫酸盐。

8.如权利要求7所述的带有磺酰氟及磺酸盐侧基的功能性全氟磺酸树脂的制备方法，其特征是，在水相中进行的乳液聚合反应，磺酸盐侧基烯醚既作为分散剂同时也作为反应单体，磺酸盐侧基烯醚相对于反应体系水质量的重量百分比为0.5～5％；所述的全氟烷基过氧化物包括：全氟丙酰基过氧化物、3-氯氟丙酰过氧化物、全氟甲氧基乙酰过氧化物、全氟丁酰过氧化物、全氟-2，5，8-三甲基-3，6，9-三氧杂-十一烷基过氧化物、CF₃CF₂CF₂CO-OO-COCF₂CF₂CF₃、CF₃CF₂CF₂OCFCF₃CO-OO-COCFCF₃OCF₂CF₂CF₃、CF₃CF₂CH₂CO-OO-COCH₂CF₂CF₃或CF₃OCF₂CF₂CO-OO-COCF₂CF₂OCF₃；

所述过硫酸盐包括过硫酸铵盐、碱金属过硫化物或碱土金属过硫化物。

9.如权利要求7所述的带有磺酰氟及磺酸盐侧基的功能性全氟磺酸树脂的制备方法，其特征是，所述过硫酸盐选自过硫酸铵或过硫酸钾。