[发明专利]生物基的偏二氟乙烯单体以及包含其的聚合物

说明书

本发明涉及生物基的偏二氟乙烯。本发明还涉及由各种能够再生的原料制备生物基的偏二氟乙烯的工艺。本发明还涉及通过所述单体的聚合获得的偏二氟乙烯均聚物，并且，还涉及通过所述单体与一种或多种相容性共聚单体的共聚获得的共聚物。最后，本发明涉及所述均聚物或共聚物在诸如化学工程或电子工业(特别是消费电子器件)的应用中的用途。

技术领域

本发明的目标是生物来源的偏二氟乙烯。本发明还涉及用于由各种能够再生的原料制备生物来源的偏二氟乙烯的方法。本发明还涉及由所述单体的聚合获得的偏二氟乙烯的均聚物，以及，通过所述单体与一种或几种相容性共聚单体的共聚获得的共聚物。最后，本发明涉及所述均聚物或共聚物在任何其中必须出现这些聚合物和/或它们的性质取决于它们的纯度水平的应用中的用途；其涉及在以下中的应用：汽车工业，流体过滤，特别是水，海上，医疗，饮用水运输，半导体市场，电缆，锂离子电池，光伏，体育用品(sports items)和运动织物。优选的应用是化学工程和电子工业(electronics)，尤其是大众市场的电子器件。

背景技术

偏二氟乙烯(1,1-二氟乙烯或VDF)是无色、无味且无毒的气体。该氟化烯烃具有不含氯或溴的优点，且因此，与氯三氟乙烯(CTFE)或溴三氟亚甲基(BrTFE)相比，其毒性较小。此外，它不像四氟乙烯(TFE)那样具有爆炸性，而且，与TFE、六氟丙烷(HFP)、CTFE或BrTFE相比，其成本较低。

VDF由于其在聚(偏二氟乙烯)(PVDF)的生产中用作单体以及在各种类型的氟化聚合物的生产中用作共聚单体而众所周知。

常规的VDF是通过石油馏分(fragment)的气相裂解或催化裂解获得的。其在工业上是根据以下反应通过1-氯-1,1-二氟甲烷的热解脱氯化氢而合成的：

前体1-氯-1,1-二氟乙烷可根据以下四种途径制备：

H₃C-CCl₃+2HF→H₃C-CClF₂+2HCl

H₂C＝CCl₂+2HF→H₃C-CClF₂+HCl

HC≡CH+2HF→H₃C-CHF₂和H₃C-CHF₂+Cl₂→H₃C-CClF₂+HCl

CH₃-CHF₂+Cl₂→CH₃CClF₂+HCl

用于VDF的其它合成途径是已知的。

-1-溴-1,1-二氟乙烷的脱溴化氢；

-1,1,1-三氟乙烷的脱氟化氢；

-1,2-二氯-1,1-二氟乙烷的脱氯；

-1,1-二氟乙烷的脱氢/氧化脱氢。

在氢氟化下，1,1,2-三氯乙烯产生1,2-二氯-1,1-二氟乙烷，其本身可以通过氢解产生二氟乙烯。

在用于合成VDF的这些不同方法中所使用的原料主要是化石或石油起源的。因此，这些生产方法促成了温室效应的提高且被认为是对于环境的污染。此外，化石起源的原料(石油和天然气)的全球储量连续下降，使得寻找原料的能够再生的新的可用的来源成为势在必行。最后，观察到，由常规VDF制成的氟化聚合物具有不合乎期望的性能；特别是它们可包含增大黄化指数(YI)的杂质，对于诸如化学工程或甚至大众市场的电子器件的应用，黄化指数(YI)是特别关注的问题，在这些应用中，需要美学和颜色的一致性。