[发明专利]含氟聚丙烯酸酯二元醇及其制备方法

说明书

本发明含氟聚丙烯酸酯二元醇及其制备方法，其化学结构通式如下：上述通式特点在于羟基位于分子链两端，将其作为高分子材料的中间体原料时，具有较低的位阻效应，且使得合成产品例如聚氨酯或聚酯的分子结构更具规整性和均匀性，从而提高高分子合成产品的性能及质量。本发明制备方法是采用含端羟基偶氮引发剂和巯基醇链转移剂引入端羟基，所以制得的含氟聚丙烯酸酯二元醇分子量可控，两个羟基间的碳链长度可选，且制备方法操作简单，反应温和，容易控制和分离纯化，原料可选择性丰富，简化了合成工艺，最终产物的转化率可高达96％以上。

技术领域

本发明属于高分子材料用多元醇的合成技术领域，具体涉及含氟聚丙烯酸酯二元醇及其制备方法。

背景技术

氟原子的电负性高，极化率低，且具有最强的氧化性，含氟化合物由于其特殊的物理化学性质，广泛用于医药、生物、化工等行业。含氟二元醇由于端羟基的存在常被作为制备高分子材料的中间体，采用含氟二元醇作为中间体可以制备表面性能低、耐水耐溶剂、热稳定性高、耐候性突出等特点的高分子材料，例如弹性体、涂料、塑料和泡沫等。丙烯酸酯类聚合物具有优异的成膜性能，化学稳定性，热稳定性以及抗氧化性，且来源广泛。若有一种将含氟和聚丙烯酸酯结合了氟元素和丙烯酸酯聚合物的特性，将其制备成二元醇作为高分子材料的中间体，将有利于开发多功能材料。

采用自由基聚合方法制备聚丙烯酸酯多元醇是一种较为简便的制备方法(例如专利CN201610019259.X公开的一种高固高光快干性的水溶性羟基丙烯酸树脂及其制备方法)，而且采用该方法制备的聚丙烯酸酯多元醇原料转化率高、可选择原料品种多、调整结构方便，容易实现工业化生产，但采用自由基聚合方法制备的多元醇中的羟基位于分子链的中间，由于自由基聚合反应的特点，羟基在分子上的数量和位置也无法控制，而羟基是制备聚氨酯或聚酯的化学反应官能团，当其作为原料用于聚氨酯或聚酯的制备时，会使所制备的聚氨酯或聚酯的分子结构规整性和均匀性欠佳，从而对所制备的聚氨酯和聚酯等材料的性能有非常大的影响。同理，采用这种方法制备的含氟聚丙烯酸酯二元醇也存在相同问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种羟基位于分子链两端的含氟聚丙烯酸酯二元醇及其制备方法，以满足聚氨酯或聚酯类材料制备的需要并有利于开发多功能高分子材料。

本发明所述含氟聚丙烯酸酯二元醇，其化学结构通式如下：

其中，R₁为含端羟基偶氮引发剂剩基，R₂和R₄的结构式为：

(注：R₂和R₄结构式中位于上方的两个共价键为主链共价键，位于最下方的共价键与支链R₃或R₅连接)

R₃和R₅为碳原子数1-20的含氟烷基或不含氟烷基，且R₃和R₅中至少有一个为碳原子数1-20的含氟烷基，R₆为巯基醇链转移剂剩基，n为重复单元数。n通常优选范围为2-100。

其中，所述含端羟基偶氮引发剂剩基结构式为：

(注：含端羟基偶氮引发剂剩基结构式中左端共价键与羟基连接，右端与R₂连接)

其中，巯基醇链转移剂剩基为碳原子数为2-18的含羟基烷基。

本发明所述含氟聚丙烯酸酯二元醇的制备方法，原料为：

含氟丙烯酸酯单体 85～99％

端羟基偶氮引发剂 0.1～5％