[发明专利]聚七氟丁基缩水甘油醚、制备方法及用途

说明书

本发明公开了聚七氟丁基缩水甘油醚、制备方法及用途，本发明的聚七氟丁基缩水甘油醚，主链含有大量的碳氧键，柔韧性优于聚丁二烯；在侧链引入含氟基团，一方面提高了密度和氧平衡，另一方面氟元素能与炸药中的高能金属粉末(如：铝和硼等)相互作用，进一步提高炸药能量。不仅具有优异的力学性能和良好的稳定性，还可以提高含铝、含硼炸药氧平衡和能量水平。与二氟氨类聚合物相比，其热稳定性更好，使用更为安全。本发明产品制备方式简单方便，分离提纯容易，产率高，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及含氟聚合物技术领域，尤其涉及聚七氟丁基缩水甘油醚、制备方法及用途，制备的含氟聚合物材料可用于炸药、推进剂及火工品等领域。

背景技术

含能粘结剂作为含能材料的重要组成部分，为含能材料提供了基本的骨架，使其拥有一定的形状，能承受一定的应力，在固体推进剂和炸药中有着广泛的运用。近年来，聚叠氮缩水甘油醚和聚硝酸酯缩水甘油醚受到了科研工作者的广泛关注，基于这两种聚合物粘结剂的合成工艺和力学性能都有着长足的发展。但是，前者因为其力学性能和粘结性能较差，而后者的感度又太低，它们的应用前景受到了很大的限制。目前应用最为广泛的还是端羟基聚丁二烯，它的力学性能和与含能材料的相容性能都较为优异，缺点是能量较低。于是研究出了含氟粘结剂，最早研究的含氟粘结剂是二氟氨类聚合物，它拥有密度高、能量大等优点，但是因为它易爆炸、毒性高等缺点限制了它的应用和发展。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提出聚七氟丁基缩水甘油醚、制备方法及用途，即提供一种新型的粘结剂及其制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

聚七氟丁基缩水甘油醚，其有如下结构式：

式中：n为4-20。

本申请另一方面还提供了所述的聚七氟丁基缩水甘油醚的制备方法，以七氟丁氧基环氧丙烷为原料，用醇做引发剂，三氟化硼乙醚做催化剂，将七氟丁氧基环氧丙烷聚合，生成聚七氟丁基缩水甘油醚。

进一步方案为，所述用作引发剂的醇，可以为乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、丙三醇、季戊四醇。

进一步方案为，该方法的具体步骤是，将醇和三氟化硼乙醚溶于二氯甲烷中，室温下搅拌均匀，然后降温至0℃，在保护气体气氛中，缓慢滴加单体七氟丁氧基环氧丙烷，充分反应后，用蒸馏水洗后减压蒸馏除去溶剂，得到粘稠液体即为聚七氟丁基缩水甘油醚。

所述醇与三氟化硼乙醚添加量体积比为1.5-2.5∶1，二氯甲烷与三氟化硼乙醚添加量体积比为90-150∶1。

进一步方案为，所述保护气体是氮气或氩气。

进一步方案为，所述聚七氟丁烷缩水甘油醚的分子量在1000-5000之间。

本申请再一方面还提供了所述的聚七氟丁基缩水甘油醚及本申请的制备方法得到的聚七氟丁基缩水甘油醚作为含能聚合物在炸药、推进剂及火工品领域的用途。

本发明的有益效果在于：

本发明的聚七氟丁基缩水甘油醚，主链含有大量的碳氧键，柔韧性优于聚丁二烯；在侧链引入含氟基团，一方面提高了密度和氧平衡，另一方面氟元素能与炸药中的高能金属粉末(如：铝和硼等)相互作用，进一步提高炸药能量。不仅具有优异的力学性能和良好的稳定性，还可以提高含铝、含硼炸药氧平衡和能量水平。与二氟氨类聚合物相比，其热稳定性更好，使用更为安全。本发明产品制备方式简单方便，分离提纯容易，产率高，适合工业化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要实用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。