[发明专利]氟硅苯并噁嗪共聚物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种氟硅苯并噁嗪嵌段共聚物及其应用，属于高分子化合物及应用技术领域。

背景技术

油料中含有游离水，严重影响油料的品质。此外，城市和工业生产排出的含油污水是环境的严重污染源，因而，寻找经济耐用、效率优良的油水分离方法是工业生产、城市生活亟需解决得课题。目前，油水分离技术领域中应用较多的是装备复杂、能耗较高的油水分离器。通常采用具有特殊浸润性的分离膜对其进行处理,实现油和污水的分离但是油水分离膜技术还不成熟，对于可分离的油具有较少的选择性。并且工业化生产的条件不足。因此找寻合适的方法制备油水分离膜是整个化工生产领域及资源环境领域的重要课题。但近几年，苯并噁嗪作为一种新型的热固性树脂, 具有固化时无小分子释放、制品的固化收缩率小、孔隙率低、耐热性和阻燃性高、机械加工性能好等优点, 受到产业界和学术界的青睐, 部分品种已经应用于航空、航天和电子电气等领域。

目前已有诸多专利报道油水分离膜的制备方法，如公开号为CN101708384A申请号为200910217895.3、公开号为CN103601826、申请号为201310487811.4等专利。在公开号为CN100344314C的专利中，公开了一种浸涂制备油水分离膜的方法。该金属网制备方法复杂，需要多次浸泡，且聚合物与织物间属于物理粘连，易脱落。本发明以端氢聚硅氧烷与不饱和键型苯并噁嗪通过硅氢加成的方法制备氟硅苯并噁嗪嵌段共聚物油水分离膜的研究在文献中尚未见相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能用于油水分离的共聚物和用途以及采用该共聚物制备成的产品。

技术方案：

本发明所提供的一种共聚物为：氟硅苯并噁嗪嵌段共聚物，其化学结构式如式1或式2所示，其数均分子量为2000-30000；式1和式2中，A为CF₃或CH_3，R为CH₃或CH₂CH₂CF₃；

 

                      式1

 

                        式2                           。

上述氟硅苯并噁嗪嵌段共聚物，其分子量分布为1.9-3.2。

上述氟硅苯并噁嗪嵌段共聚物，可以采用能够实现的任意方法制备而成。本发明是以含不饱和键型苯并噁嗪与双端氢聚硅氧烷为单体，以铂催化剂或氯铂酸作为催化剂，以甲苯、三氟甲苯和苯中的一种或两种以上作为溶剂，在氮气保护条件下，于60-110℃恒温反应12小时以上制备而成的。其中，含不饱和键型苯并噁嗪与双端氢聚硅氧烷的摩尔比，可以根据目标产物的结构确定，优选的含不饱和键型苯并噁嗪、双端氢聚硅氧烷与催化剂的摩尔比为1:1-3：0.000021-0.000048。溶剂的用量优选为单体总质量的1/(2-30)。

    上述氟硅苯并噁嗪嵌段共聚物，制备时所用含不饱和键型苯并噁嗪可以是烯丙胺型苯并噁嗪或炔丙胺型苯并噁嗪；可以采用能够实现的任意方法制备而成；本发明是以烯丙胺、双酚A/双酚AF和多聚甲醛为原料制备而成。当反应温度为70℃时，获得烯丙胺型苯并噁嗪；当反应温度为80-90℃时，获得炔丙胺型苯并噁嗪。

其中，烯丙胺型苯并噁嗪的结构式如式3所示：

 

式3

炔丙胺型苯并噁嗪的结构式如式4所示：

 

式4

式3和式4中，A为CH₃或CF₃。

    上述氟硅苯并噁嗪嵌段共聚物，所用的端氢聚硅氧烷，其数均分子量为100-3000，本发明具体采用的是双端氢聚二甲基硅氧烷（当分子量为134时为1,1,3,3-四甲基二硅氧烷）和双端氢聚甲基三氟丙基硅氧烷。

上述氟硅苯并噁嗪嵌段共聚物，可以采用下述具体步骤制备而成：首先在10-40℃的条件下，将双端氢聚硅氧烷用溶剂溶解，将含不饱和键型苯并噁嗪和催化剂用溶剂溶解；然后，在氮气保护下，将用溶剂溶解的含不饱和键型苯并噁嗪和催化剂，加入到用溶剂溶解的双端氢聚硅氧烷，搅拌30-50分钟；再将温度缓慢升至60-110℃，反应12-72小时后，除去溶剂即得到氟硅苯并噁嗪嵌段共聚物。