[发明专利]氟化的结构化有机膜组合物及其制备方法

说明书

相关申请的相互参引

本申请涉及美国专利申请第12/716,524、12/716,449、12/716,706、12/716,324、12/716,686、12/716,571、12/815,688、12/845,053、12/845,235、12/854,962、12/854,957、12/845,052和13/042,950号，名称分别为：Structured Organic Films、Structured Organic Films Having an Added Functionality、Mixed Solvent Process for Preparing Structured Organic Films、Composite Structured Organic Films、Process For Preparing Structured Organic Films(SOF)Via a Pre-SOF、Electronic Devices Comprising Structured Organic Films、Periodic Structured Organic Films、Capped Structured Organic Film Compositions、Imaging Members Comprising Capped Structured Organic Film Compositions、Imaging Members for Ink-Based Digital Printing Comprising Structured Organic Films、Imaging Devices Comprising Structured Organic Films、Imaging Members Comprising Structured Organic Films、High Mobility Periodic Structured Organic Films；和2009年3月4日提交的美国临时申请61/157,411，其名称为Structured Organic Films，其全文以引用的方式纳入本说明书。

技术领域

本发明涉及一种氟化的结构化有机膜及其制备方法。

背景技术

其化学结构是由共价键连接的分子形成的扩展结构所组成的化学结构的材料可以分为两类：（1）聚合物和交联聚合物，和（2）共价有机框架（也称作共价连接的有机网状结构）。

第一类，聚合物和交联聚合物的实例通常为分子单体聚合形成的共价结合分子的线性长链。聚合物化学方法可允许聚合链依次，或同时，成为“交联的”。聚合物化学的性质对所形成的材料的分子水平结构提供较差的控制，即，聚合物链的组织和链间分子单体图案化大部分为无规的。

将氟整合入聚合物和交联聚合物为适应/改善其效用提供机会。然而，这通常不是一种容易的方法：掺混聚四氟乙烯（Teflon）、合成橡胶（Viton）或定制氟化聚合物由于其与膜的标称组分的溶解性差，并且可能不会导致所含的氟均匀分散，因此可能是有挑战性的。整合氟化小分子通常为一种更容易的方法；然而达到稳定的分散（其中氟均匀分布）和相分离倾向和从膜中浸出为常见的实施障碍。

第二类，共价有机框架（COF），与第一类（聚合物/交联聚合物）不同在于COF应为具有高度图案化的结构。在COF化学中分子组分被称作分子结构单元（building block）而不是单体。在COF合成中分子结构单元反应以形成二维或三维网状结构。因此，分子结构单元在整个COF材料中图案化并且分子结构单元通过强的共价键相互连接。

迄今开发的COF通常为具有高孔隙率的粉末并且为具有特别低的密度的材料。虽然这些常规的COF是有用的，但仍需要，如本发明实施方案所提出的，新型膜材料，其中氟可以容易地被整合（例如，化学键合）并且在其结构中均匀分散。本发明的氟化SOF满足这些需要并且允许所含的氟可以以一种符合逻辑的和容易的方式调节。

发明内容

一种包括多个链段（segment）的氟化的结构化有机膜（SOF），该链段包括至少一个第一链段类型和多个连接物（linker），连接物包括至少一个排列为共价有机框架（COF）的第一连接物，其中至少第一链段类型含氟；和制备氟化的结构化有机膜的方法，其包括：（a）制备含液体的反应混合物，其包括：多个含有至少一个第一链段类型和多个官能团的分子结构单元，其中所述第一链段类型含氟；（b）将反应混合物沉积为湿膜；并且（c）促进湿膜改变以形成干的SOF。

附图说明