[发明专利]氟单体的聚合反应

说明书

发明领域

本发明涉及使用链转移剂的氟单体的聚合反应。

发明背景

自由基聚合反应的最简单方式就是始于引发剂产生的自由基与一个烯烃分子反应形成一个新自由基。在聚合循环中依次加入另一个烯烃分子，该聚合循环持续至增长的自由基链通过与另一自由基链的偶合或歧化，或通过与引发剂产生的自由基反应等方式来终止。与聚合速率相比，终止速率影响聚合物的分子量和分子量分布这两个关键特性。因为这种终止机理并不总是给出理想的分子量或分子量分布，而且有时会产生具有不稳定的端基和键的聚合物分子。链转移剂通常被包含在聚合反应配方中。参见如美国专利第3636926号和第5700889号。链转移剂是带有不稳定原子的分子，这种原子通常是氢原子。它们给出不稳定的原子到增长的聚合物链上终止它。在此过程中，链转移剂转变成一个自由基，通过与一个烯烃分子反应引发一个新的聚合链，开始一个新的聚合循环。氯仿就是一个例子：

(聚合物)·＋HCCl₃→(聚合物)-H＋·CCl₃

增长链               被终止

·CCl₃＋烯烃→CCl₃C－单体·

尽管氯仿在氟单体的聚合反应中是有效的，但它对健康与环境上的影响是不利的。烃类如乙烷也被用作链转移剂，且无氯仿一样的问题。但乙烷是气体，许多氟单体也是气体，而聚合反应往往包括这些气体的再循环。在单体循环流中存在的链转移剂如乙烷，会出现分析与纯化上的难题，即增加成本和污染的可能性。液态烃类是不适合的。因为要达到足够低的挥发度，会致使其在气相中无显著浓度，它们的分子量必定很高。用高分子量的烃链转移剂制得的氟聚物含有烃端基，会影响它们的性质与稳定性。

新型的链转移剂要求不含氯，室温下液态，而且对制备的聚合物的特征无显著的影响。

发明概述

本发明提供的链转移剂是不含氯，室温下呈液态，而且在化学组成上与用其制得的聚合物类似，且对氟聚合物的性质无不利的影响。因此，本发明包括在引发剂和链转移剂存在下的氟单体的聚合反应，所述的链转移剂具有如下的分子式：

R¹-O-R²                         (1)

其中R¹为直链烃基或支链的饱和烃基，此烃基团带有1-6个碳原子，条件是至少有一个氢原子隶属于靠近氧原子的碳上。R²为直链或者支链的氟烃基团；或分子式为C_aH_bF_c的氟烃基，其中a为2-6，b为0至2a－1，c为2至2a＋1且附带条件是b＋c＝2a＋1。

本发明的另一个特征是含有链转移剂特征的端基的聚合物，链转移剂具有分子式(1)：

R¹-O-R²                  (1)其中R¹和R²均如上所述。发明详述