[发明专利]一种超高分子量含氟聚合物的制备方法

权利要求书

1.一种超高分子量含氟聚合物的制备方法，是基于可控活性自由基的聚合，其特征在于，具体步骤如下：

（1）制备反应溶液：将各反应组分混合均匀，并除去反应体系中的氧气；该反应溶液分为三种：

反应溶液A，含有单体、引发剂、溶剂、添加剂；

反应溶液B，含有单体、引发剂、溶剂、催化剂；

反应溶液C，含有单体、引发剂、溶剂、光催化剂；

按摩尔比计，单体: 引发剂 =1000 : （1~100）；

反应溶液A中所用添加剂为单体的0.0001~0.01mol%，反应溶液B和C中所用催化剂或光催化剂为单体的0.0001~0.1mol%；

（2）将反应溶液置于容器中，在搅拌条件下，对于反应溶液A、反应溶液B，加热反应1-10小时，加热温度为室温~120℃；对于反应溶液C在光照下反应1-10小时，光照反应使用发射波长为390~700nm的光源；

（3）反应结束后，将反应溶液纯化、加工，即得到超高分子量含氟聚合物；

其中，所用聚合单体为（甲基）丙烯酸氟代烷基酯、氟代丙烯酰胺或其衍生物、氟代苯乙烯或其衍生物；对应的得到的超高分子量含氟聚合物分别为聚（甲基）丙烯酸氟代烷基酯、聚氟代丙烯酰胺及其衍生物、聚氟代苯乙烯及其衍生物；

所用引发剂为硫代碳酸酯、烷基卤或全氟烷基卤。

2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的反应溶剂为二甲基亚砜，N, N-二甲基甲酰胺、N, N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，反应溶液A中添加剂为以偶氮为骨架的化合物；反应溶液B中催化剂为铜或铁与氮配体形成的配合物；反应溶液C中光催化剂为卟啉、苝、二氢吩嗪、吩噁嗪、吩噻嗪为骨架的有机小分子化合物中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的引发剂硫代碳酸酯、全氟烷基卤或烷基卤，其结构依次如下式（1）、（2）、（3）所示：

式（1）中，R₁为：碳原子数为1~12的脂肪族基团、芳香族基团，碳原子数为1~12的烷基巯基、芳基巯基，碳原子数为1~12的烷氧基、芳氧基，碳原子数为1~12的二烷基氨基；R₂为氢原子、碳原子数为1~12的烷基；R₃为碳原子数为1~12的烷基、芳基；R₄为：碳原子数为1~12的烷氧基羰基，碳原子数为1~12的氟代烷氧基羰基、芳氧基羰基、腈基，碳原子数为1~12的烷基氨基羰基；

式（2）中，n为0~12之间的整数；X为溴或碘；

式（3）中，R₅为氢、烷基或芳基，R₆为氢、烷基或芳基，R₇为氢、烷基或芳基，X为Cl或Br原子。

5.根据权利要求1中所述的制备方法，其特征在于，所述的单体（甲基）丙烯酸氟代烷基酯、氟代丙烯酰胺及其衍生物、氟代苯乙烯及其衍生物，结构依次如下式（4）~（6）所示：

式（4）中，R₁为氢原子或甲基；R₂为碳原子数为1~18的全氟烷基或含少数氢原子的含氟烷基，n为1~3直接的整数；

式（5）中，R3为氢原子或甲基，R₄为氢原子或碳原子数为1~3的脂肪族烷基，R₅为碳原子数为1~18的全氟烷基或含少数氢原子的含氟烷基，n为1~3直接的整数；

式（6）中，R₆为氟原子或碳原子数为1~18的全氟烷基或含少数氢原子的含氟烷基。