含氟硅聚合物的合成

含氟聚合物的合成进展王海蓉,张明祖,倪沛红*(苏州大学材料与化学化工学部,江苏省先进功能高分子材料设计及应用重点实验室,苏州 215123)摘要:含氟聚合物由于其优异的化学和物理性能以及广泛的应用前景而受到关注。

根据聚合反应单体结构不同,可以通过不同方法合成各种结构的含氟聚合物。

这些聚合方法主要是可控/ 活性 聚合,例如:原子转移自由基聚合(AT RP)、原子转移自由基-乙烯基自缩合聚合(AT R-SCVP)、可逆加成-断裂链转移聚合(R AF T)、氮氧稳定自由基聚合(N M P)、活性阳离子聚合、活性阴离子聚合、氧阴离子聚合。

此外,常规自由基聚合及乳液聚合方法也受到青睐。

本文对近年来文献报道的不同含氟聚合物结构及其相关合成方法的研究进展进行了综述。

关键词:含氟聚合物;可控/ 活性 聚合;常规自由基聚合;乳液聚合引言氟原子的电负性(3 98)在所有元素中最高,它具有除氢原子以外最小的范德华半径(0 132nm)和较高的C-F键能(540kJ/mo l)。

含氟聚合物由于具有独特的性质:既疏水又疏油的双疏性、热稳定性和化学惰性高、折射率和低介电常数低、摩擦系数和表面能低、良好的抗氧化性和耐侯性以及一定的生物相容性等[1~5],因而在航空、微电子工程、化学和汽车行业、光学、纺织工业以及生物医用材料等方面具有广泛的应用[6~11]。

Kr afft课题组对含氟聚合物,尤其是两亲性含氟聚合物的性能及其应用进行了深入研究[11~15]。

通常,根据参加聚合反应的单体及其活性中心的不同,可以分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合等。

由于含氟单体数目和种类的多样性,文献报道的含氟聚合物的合成方法可以根据不同单体的结构采用不同的聚合机理。

1 可控/ 活性 聚合制备含氟聚合物可控/ 活性 自由基聚合反应是近年来高分子设计合成应用最广泛的聚合方法。

大多数烯类单体的聚合都可采用这类聚合方法。

可控/ 活性 聚合主要有原子转移自由基聚合(ATRP)[16,17]、氮氧稳定自由基聚合(NM P)[18]、可逆加成 断裂链转移聚合(RA FT)[19]以及活性离子聚合等。

含氟聚合物的研制及应用含氟聚合物是指聚合物中含有氟元素的化合物。

由于氟元素具有特殊的化学性质和热稳定性，含氟聚合物在许多领域具有重要的应用价值。

本文将就含氟聚合物的研制和应用展开讨论。

含氟聚合物的研制是一个复杂而严谨的过程。

研究人员通过调整聚合物的结构和材料配方，使其在合成过程中引入氟元素。

常见的含氟聚合物有聚四氟乙烯（PTFE）、聚氟乙烯（PVDF）等。

这些含氟聚合物具有优异的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性能，因此在化工、电子、航天等领域得到广泛应用。

在化工领域，含氟聚合物常用于制备高温耐蚀的密封材料和涂层材料。

由于其优异的耐腐蚀性能，含氟聚合物可以在腐蚀性介质中长时间稳定工作，保护设备不受侵蚀。

同时，含氟聚合物还可以制备高温密封材料，确保设备在高温环境下的正常运行。

在电子领域，含氟聚合物常用于制备绝缘材料和电池隔膜。

含氟聚合物具有优异的绝缘性能和耐高温性能，可以用于制备高性能电子器件的绝缘层。

同时，含氟聚合物还可以制备电池隔膜，提高电池的安全性和循环寿命。

在航天领域，含氟聚合物常用于制备耐高温材料和防火材料。

由于含氟聚合物具有出色的耐高温性能，能够在极端的温度环境下长时间稳定工作。

此外，含氟聚合物还具有良好的阻燃性能，可以用于制备防火材料，保护航天器材料的安全性。

除了以上领域，含氟聚合物还有许多其他的应用。

例如，在医学领域，含氟聚合物可以用于制备生物材料，如人工关节、血管支架等，具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能。

此外，在纺织领域，含氟聚合物可以用于制备防水、防油的功能性纺织品，提高纺织品的实用性和耐用性。

含氟聚合物在化工、电子、航天等领域具有重要的应用价值。

通过研制合成含氟聚合物，并将其应用于相关领域，可以提高材料的性能和功能，推动相关行业的发展。

未来，随着科学技术的不断进步，含氟聚合物的研制和应用将会得到更广泛的关注和应用。

含氟聚合物的聚合机理含氟聚合物的聚合机理可以通过两种方式进行：自由基聚合和阴离子聚合。

自由基聚合是含氟聚合物常见的聚合机理之一。

在自由基聚合过程中，聚合反应由醇氧自由基引发，然后通过添加剂控制链发生聚合。

常用的引发剂包括过硫酸铵，过硫酸钾等。

下面将分别介绍自由基引发、链传递和链终止等三个关键步骤。

在自由基引发步骤中，引发剂分解产生自由基，其中过硫酸根阴离子是最常用的自由基引发剂。

过硫酸混合物在聚合过程中受热分解生成硫酰基自由基，然后可捕获单体的双键，形成新的自由基。

这个自由基将继续引发其他单体分子，从而引发整个聚合过程。

在链传递步骤中，单体分子与自由基反应，可以生成更多的自由基。

其中含氟单体分子与自由基发生加成反应，将含氟单体引发进入聚合链中。

这个反应是通过双键开环形式，生成新的自由基，从而延长聚合链。

最后，在链终止步骤中，聚合链的延长被中止，从而终止聚合过程。

这可能是通过三个主要途径实现的：互相反应，通过形成共价键将两个自由基反应在一起；重组，两个不同的聚合链上的自由基可以相互结合；还原，引发和传递步骤中出现的自由基可以被还原剂捕获并中止聚合链的延长。

阴离子聚合是另一种常见的含氟聚合物聚合机理。

在这个过程中，聚合反应由阴离子引发，然后通过添加剂控制聚合链的延长。

常用的引发剂包括碱金属或碱土金属引发剂，如碳酸铯、引发剂环丁基锂、四氟硼酸等。

在阴离子聚合过程中，首先引发剂中的阴离子与单体发生反应，生成负离子自由基。

然后，负离子自由基与单体继续反应，形成新的负离子自由基。

这个过程类似于自由基聚合中的链传递步骤。

然后，这些自由基通过添加剂进行控制，延长聚合链。

由于阴离子聚合是一种离子聚合机理，所以它与自由基聚合不同，聚合反应是通过亲核攻击烯烃单体实现的。

阴离子聚合机理被广泛应用于含氟单体聚合物的合成，因为它可以产生高分子量、相对均匀的聚合物。

总的来说，含氟聚合物的聚合机理可以通过自由基聚合和阴离子聚合两种方式实现。

氟硅大单体与(甲基)丙烯酸酯三元共聚物细乳液的合成与表征周蔚;易玲敏;徐凯;袁伟【摘要】采用细乳液聚合的方法,以十二烷基硫酸钠为乳化剂,正十六烷为助乳化剂,偶氮二异丁腈为引发剂,合成了氟硅大单体(V-PMTFPS)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)及丙烯酸丁酯(BA)三元共聚物乳液.考察了温度、乳化剂、助乳化剂、引发剂等因素对体系转化率的影响.利用1 H-NMR、动态光散射纳米粒度仪、接触角仪对共聚物的组成、粒径及表面性能进行了表征.结果表明:合成的三元共聚物乳液稳定性良好,乳胶膜表面具有优良的疏水性能.【期刊名称】《现代纺织技术》【年(卷),期】2013(021)002【总页数】4页(P22-25)【关键词】氟硅;丙烯酸酯;细乳液聚合;三元共聚物【作者】周蔚;易玲敏;徐凯;袁伟【作者单位】浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,杭州310018;浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心,杭州310018;浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,杭州310018;浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心,杭州310018;浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,杭州310018;浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心,杭州310018;浙江理工大学先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,杭州310018;浙江理工大学生态染整技术教育部工程研究中心,杭州310018【正文语种】中文【中图分类】O6310 引言纺织品的化学加工是现代纺织技术的重要组成部分。

在纺织品的化学加工过程中，纺织助剂具有十分重要甚至不可缺少的作用［1－4］。

丙烯酸酯类聚合物乳液是纺织品染整加工中应用广泛的纺织助剂。

然而，丙烯酸酯类聚合物对温度极为敏感，存在“热粘冷脆”的现象，作为涂层禁不起冬夏气候变化，因此需要对其进行改性。

聚［甲基（3，3，3－三氟丙基）硅氧烷］（PMTFPS）是以－Si－O－为主链、氟烷基为侧链的含氟聚硅氧烷［5］。

浅析含氟聚合物的合成反应技术摘要：含氟高聚物由于航天、新式武器、半导体、计算机和通讯领域高速发展对新材料的需求，取得了巨大的进展，且仍在发展之中。

目前，合成含氟高分子材料主要有两种方法：（1）利用含氟单体聚合，如聚四氟乙烯的合成；（2）利用合适的氟烷基化试剂，在普通高分子材料中引入氟烷基。

按氟元素连接在高分子链中的位置，可将含氟聚合物分为主链含氟聚合物、侧链含氟聚合物和端基含氟聚合物。

关键词：含氟聚合物；合成反应前言含氟聚合物由于侧链或主链含有的氟原子极化率低、电负性强、范德华半径小、氟碳键能高等因素，体现出一些独特的、其他材料无法比拟的优良性能：（1）抗紫外线；（2）高耐候性；（3）高耐化学性；（4）高耐老化性；（5）低表面能带来的拒水、拒油和抗沾污性；（6）优异的光学性能和电学性能。

氟聚合物的历史始于1938年Plunket博士发现四氟乙烯室温下聚合生成白色粉末。

50年代，工业上Dupont开始大量生产牌号为Teflon的聚四氟乙烯。

经过半个多世纪，含氟高聚物作为一类特种工程材料及特种橡胶，取得了巨大的进展，且仍在发展之中。

按氟元素连接在高分子链中的位置，可将含氟聚合物分为主链含氟聚合物、侧链含氟聚合物和端基含氟聚合物。

1.主链含氟聚合物传统的聚四氟乙烯等含氟乙烯基聚合物均为主链含氟，这类聚合物通常先制备氯氟烯烃单体，再进行自由基聚合或阴离子聚合得到，最后通过热消解等反应即可获得氟烯烃。

除此之外，现在工业上制备有机氟化物主要有三种方法：（1）电解法，以碳氢羧酰氯或磺酰氯为原料，将其溶解或分散于HF溶液中，控制一定温度、电压进行反应，电解最终产物为全氟羧酰氟或全氟磺酰氟。

（2）齐聚法，用氟阴离子催化四氟乙烯或六氟丙烯进行阴离子聚合反应，得到带不饱和双键的支链型全氟烷烃；（3）用五氟碘乙烷作调聚剂，以四氟乙烯作调聚单体，在过氧化物引发剂作用下进行调聚反应，最终产物为全氟碘代烷。

氟原子与CO2之间存在特殊的相互作用，超临界CO2流体能溶解氟聚合物，可代替氯氟烃作溶剂，在超临界CO2流体上实施氟碳单体的自由基聚合也是近年来氟聚合物合成的热点[1]。

1
氟硅化工生产流程
氟硅化工生产流程：
1.原料准备：采购萤石、硅石等原料，检测合格入库
2.反应合成：在反应釜中进行氟硅化合物制备反应
3.分离提纯：通过蒸馏、结晶等手段分离产物，提纯中间体
4.产品加工：对中间体进行后续处理，如聚合、成型等
5.质量检验：对成品进行成分、性能检测，确保达标
6.包装入库：合格产品进行包装，存放至仓库待售
(采购部门)→(原料仓库)→(反应釜)→(蒸馏塔/结晶器)→(加工设备)→(质检实验室)→(成品库)
注：箭头表示流程走向，括号内为对应环节涉及的主体或设备。

1。

氟硅混炼胶生产流程1. 概述氟硅混炼胶是一种特殊的橡胶制品，具有耐高温、耐腐蚀、抗老化等优良性能，在航空航天、电子、化工等领域有广泛应用。

氟硅混炼胶的生产流程主要包括原材料准备、混炼、成型和硫化等步骤。

2. 原材料准备氟硅混炼胶的主要原材料包括氟硅橡胶、填充剂、助剂和硫化剂等。

其中，氟硅橡胶是主要的基础材料，填充剂用于增强材料的硬度和强度，助剂用于改善材料的加工性能，硫化剂用于促进材料的硫化反应。

2.1 氟硅橡胶氟硅橡胶是氟化物和硅烷两种基团共聚而成的高分子材料，具有优异的耐高温、耐腐蚀和抗老化性能。

氟硅橡胶的主要原料是氟化物单体和硅烷单体，通过聚合反应合成。

2.2 填充剂填充剂是氟硅混炼胶中的重要组成部分，用于增强材料的硬度和强度。

常用的填充剂有二氧化硅、碳黑、纳米材料等。

2.3 助剂助剂是用于改善材料的加工性能和性能稳定性的物质。

常用的助剂有增塑剂、稳定剂、抗氧剂等。

2.4 硫化剂硫化剂用于促进氟硅混炼胶的硫化反应，使其形成交联结构，提高材料的强度和耐热性。

常用的硫化剂有过氧化物、硫醇等。

3. 混炼混炼是氟硅混炼胶生产的核心步骤，通过将原材料进行混合、分散和加热，使其形成均匀的胶料。

3.1 原材料配比根据产品的配方要求，将氟硅橡胶、填充剂、助剂和硫化剂按一定比例称量。

3.2 混合将称量好的原材料放入混炼机中，通过机械搅拌和热能加热，使其充分混合。

3.3 分散在混合的过程中，加入适量的分散剂，使填充剂和助剂均匀分散在橡胶中。

3.4 加热混炼过程中需要加热，通常采用电加热或蒸汽加热的方式，使胶料达到一定的温度，促进反应的进行。

3.5 混炼时间控制混炼的时间要根据具体产品的要求来确定，一般在20-30分钟左右。

过长的混炼时间会导致胶料老化，影响产品的性能。

4. 成型混炼后的胶料需要进行成型，通常有挤出法、压延法和模压法等多种成型方式可选。

4.1 挤出法挤出法是将胶料放入挤出机中，通过旋转的螺杆将胶料推入模具中，形成所需的形状。

(10)申请公布号 CN 102351983 A(43)申请公布日 2012.02.15C N 102351983 A *CN102351983A*(21)申请号 201110227445.X(22)申请日 2011.08.10C08F 220/18(2006.01)C08F 220/28(2006.01)C08F 220/22(2006.01)C08F 230/08(2006.01)C08F 220/04(2006.01)C08F 216/08(2006.01)C09D 133/10(2006.01)C09D 133/08(2006.01)C09D 5/00(2006.01)(71)申请人天津大学地址300072 天津市南开区卫津路92号(72)发明人袁晓燕 李辉 赵蕴慧 周建伟(74)专利代理机构天津市杰盈专利代理有限公司 12207代理人王小静(54)发明名称氟硅丙烯酸酯共聚物及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种氟硅丙烯酸酯共聚物及其制备方法和应用。

所述的氟硅丙烯酸酯共聚物为式1所示：式1其制备过程如下：将丙烯酸酯硬单体、丙烯酸酯软单体、含有羟基或羧基或硅氧烷的功能丙烯酸酯单体、含氟功能丙烯酸单体和含有机硅功能单体的笼型硅氧烷在溶剂中通过自由基四元无规共聚法制备氟硅丙烯酸酯共聚物。

本发明优点在于，合成方法简便，反应条件温和易控，便于工业化。

该共聚物成膜后，具有较低的表面能，疏水性强；具有一定的硬度和强度；可无需加增强剂等无机填料可直接与溶剂和固化剂混合制备涂料使用，所制备的涂层具有良好的防冰雪性能。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 4 页1.一种氟硅丙烯酸酯共聚物，其特征在于，该氟硅丙烯酸酯共聚物的结构式为式1所示，共聚物的数均分子量为：8000～30000，分子量分布指数为1.5～2.8，质量5≥400℃，共聚物成膜后对水的接触角大于110°，损失为5％时热分解温度，Td式1R为该结构单元中R为烷基或氟化烷基。