[发明专利]端羟基含氟三嵌段共聚醚及其制备方法

说明书

本发明提供一种端羟基含氟三嵌段共聚醚，其结构如式1所示，其中，X、Y、m、n分别独立地取自正整数，m、n满足如下关系：m≤2n+1。本发明提供了一种新型的端羟基含氟三嵌段共聚醚材料(PFPO‑PTMG‑PFPO)，其不仅具有含氟材料特性而且具有聚醚材料的性质，其用作固体推进剂效果更好。本发明还提供了一种新型的端羟基含氟三嵌段共聚醚材料(PFPO‑PTMG‑PFPO)的制备方法，其简便，易于工业化。

技术领域

本发明专利涉及高分子材料领域，尤其是指端羟基含氟三嵌段共聚醚及其制备方法。

背景技术

固体推进剂是一种含有大量高能材料、氧化剂、金属添加剂、高分子粘合剂等的复合材料。其中，聚合物粘结剂在将这些组分形成整体结构中起着关键作用。羟基封端的聚醚是推进剂中最常用的聚合物粘合剂，具有低粘度，高固含量和良好的异氰酸酯固化化学性质。聚合物粘合剂可以使固体材料很好地润湿并减少整个系统中的空隙，因此可以改善炸药和推进剂的机械性能和安全性。

另外，由于它们的含氟材料的化学稳定性、低摩擦系数、高密度，与高能材料的相容性以及广泛的工作温度范围，最近几年对于含氟材料的研究热度很高。此外，含氟聚合物-金属组合物可以提供更高的反应能，例如，添加铝可以有效地将比冲性能提高至少15％；另一方面，氟化物也被用于高能氧化剂，因为氟的放热比氧气高。此外，AlF₃在1277℃升华，而Al₂O₃在3000℃沸腾。因此，铝的氟化导致冷凝相产物的减少(并可能减少两相流动损失)。在固体推进剂中反应生成的AlF₃，可能会破碎，导致团聚减少。所以对于含氟材料的粘合剂材料受到研究工作者们的关注。

因此，研发一种性能好的含氟型粘合剂显得很有意义。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，在本发明的第一方面，本发明提供一种端羟基含氟三嵌段共聚醚，其结构如式1所示，

其中，X、Y、m、n分别独立地取自正整数，m、n满足如下关系：m≤2n+1。

在本发明的第二方面，本发明提供上述端羟基含氟三嵌段共聚醚的制备方法，所述的端羟基含氟三嵌段共聚醚由式2所示化合物和聚丁二醇反应得到，所述式2所示化合物结构如下所示：

其中，m、n分别独立地取自正整数，m、n满足如下关系：m≤2n+1。

优选地，m取4，n取2。

根据本发明的技术方案，式2所示化合物和聚丁二醇反应所使用的溶剂为卤代甲烷。

优选地，式2所示化合物和聚丁二醇反应所使用的溶剂选自二氯乙烷、二氯甲烷和三氯甲烷中的一种或多种。

根据本发明的技术方案，式2所示化合物和聚丁二醇反应过程中，添加催化剂，所述催化剂为BF₃·Et₂O。

根据本发明的技术方案，所述催化剂与聚丁二醇的物质的量的比为2～2.5：1。

根据本发明的技术方案，聚丁二醇的相对分子量为100～6000g/mol。

根据本发明的技术方案，式2所示化合物和聚丁二醇反应，包括：将聚丁二醇加入溶剂中，当温度降到0℃时，加入BF3·Et2O反应半小时后，滴入式2所示化合物，继续反应一段时间后，加入水终止反应，将得到的粗产物用蒸馏水萃取，直到水相的pH为7时，收取有机相，将所述有机相进行减压蒸馏，得到透明的黏稠液体，即为式1所示化合物。

根据本发明的技术方案，所述一段时间为6～48h。