[发明专利]新型含氟化合物制品、其制备方法以及由其制得的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及新型的含氟化合物、它们的制备和用途，以及使用该含氟化合物的组合物。此外，本发明还涉及包含含氟化合物的组合物的受控聚合，包括具有提高的转化率、高多分散性和高官能度的单体和低聚物的活性自由基聚合方法。

背景技术

由于其独特的特点，如高热稳定性、化学惰性和低表面能，氟化聚合物已经知道可用于很多工业应用中。但是，由于它们的高熔点及缺少合适的溶剂，氟化聚合物的加工可能会困难。

由于这些困难，以及在将含氟材料官能化时的某些困难，其制备成本通常高得惊人。

需要新型的含氟化合物，其可用简单且低成本的技术制备，且其可被用于配制可用于不同领域如粘合剂、密封剂、涂料、清洁、表面活性剂及斥水的产品领域的组合物。

发明内容

本发明试图克服与含氟聚合物和含氟聚合物的生产相关的加工困难，以以及由它们制备的组合物的加工困难。本发明还通过共聚合含氟单体及无氟单体以制备具有独特物理和加工性质的低聚物和聚合物，从而克服先前组合物的加工困难。

本发明提供各种八氟化合物及衍生物，其可在最终的组合物以及由它们制得的产品中提供增强的和/或可调控的光学、物理、机械和化学性质。

此外，所述本发明的低聚物和聚合物可通过使用受控聚合方法，如原子转移自由基聚合（ATRP）、或单电子转移（SET）聚合来高效制备，这提供了一种高效且有效的方法以大量制备具有可靠和理想性质的含氟聚合物。

在本发明的一个方面，提供了新型氟化合物和它们的制备方法。这些化合物包括新型单体、低聚物和聚合物，以及由其制备的阴离子、阳离子和非离子型含氟表面活性剂。这些新的化学品在很多技术和产品领域有用，包括但不限于，工业、汽车、电子和消费领域。仅举几例，这些产品包括，但不限于，厌氧和丙烯酸类粘合剂、氨基甲酸酯和硅酮粘合剂、密封剂和涂料，以及清洁剂、消泡剂和斥水的产品。特别有用的应用包括原地成型（FIP）垫圈应用、原地固化（CIP）垫圈应用、注射成型垫圈应用、光伏应用、燃料电池密封剂、锂离子电池密封剂应用、自动热交换器粘合剂、和各种工业部件的模块密封。

本发明的含氟化合物可与其它反应性和非反应性组分结合以形成具有增强的物理和化学性质的组合物，如提高的耐温和耐化学性、低摩擦系数和增强的电学性质。具体而言，这些化合物和由其制备的组合物比许多当前可市购的丙烯酸酯和硅酮产品具有增强的性质。

含氟化合物可被用来理想地改变许多组合物的性质。它们可被用作单体添加剂、它们可被接枝到低聚物或聚合物上；或它们可被接枝到表面活性剂上以形成含氟表面活性剂。

在本发明的另一方面，提供了含有结构I化合物的组合物：

其中，

R和R¹可以相同或不同，并且各自可选自H、取代或未取代的C_1-18烷基；

R²可以选自甲硅烷氧基、（甲基）丙烯酰氧基、乙烯基醚基、环氧基醚基、烷基醚基、

R³可以选自芳香族、脂肪族或脂环族基团；

R⁴可以选自H、取代或未取代的C_1-18烷基、

R⁵可以选自脂肪族或芳香族基团，所述脂肪族或芳香族基团可以是取代或未取代的并且可包含一个或多个不饱和基团；

R⁶可以选自取代的季胺或金属阳离子(M+)；

R⁷可以选自H、取代或未取代的C_1-18烷基、NR³R⁴、OR⁸或F；

R⁸可以选自取代或未取代的C_1-20烷基；以及

n是1-4；表示与所述结构的连接点。

在本发明的另一个方面，提供了i)包含结构I的化合物的组合物与ii)自由基引发剂的反应产物：

其中，

R和R¹可以相同或不同，并且各自可选自H、取代或未取代的C_1-18烷基；

R²可以选自甲硅烷氧基、（甲基）丙烯酰氧基、乙烯基醚基、环氧基醚基、烷基醚基、

R³可以选自芳香族、脂肪族或脂环族基团；