[发明专利]一种无定形含氟聚合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种无定形含氟聚合物，如式(I)和式(II)所示，与现有技术相比，本发明在高分子骨架中引入了大位阻六元环单元结构，可通过调整其在无定形含氟聚合物中的比例及含氟烯烃的种类，实现对聚合物在溶解性、机械强度、透光性以及气体分离选择性等性质上的有效调控。

技术领域

本发明涉及无定形含氟聚合物材料技术领域，具体涉及一种无定形含氟聚合物及其制备方法。

背景技术

无定形含氟聚合物在许多含氟溶剂中具有优异的溶解性能，使其能够很容易地加工成纳米级厚度的均匀涂层或薄膜形态。此外，由于具有高透光度和低折射率，无定形聚合物在高带宽低损耗的梯度折射率分布式的塑料光纤中得到应用。其它潜在的应用还包括透镜保护膜、防反射涂层、微波以及雷达的保护膜以及光电元器件等。在电子工业领域，无定形含氟聚合物还可以用于集成电路封装所需的钝化层与封装层，混合集成电路的介电层。近些年来，无定形含氟聚合物在石油化工领域也有所应用，特别是对天然气分离与工业废气纯化回收方面，由于兼具优异耐热性、耐化学腐蚀性、气体分子高分离选择性等诸多优势，无定形含氟聚合物成为气体分离膜材料的理想选择。

杜邦公司在专利(US3865845,3978030)中公开了无定形含氟聚合物后被商业化称为 AF的分子结构，是一种由全氟(2,2-二甲基-1,3-间二氧杂环戊烯)(PDD)与四氟乙烯(TEF)的共聚分子。旭硝子公司在专利号为US4897457的美国专利中公开了由全氟(丁烯-3-基乙烯基醚)(PBVE)通过自由基环化聚合得到的均聚物，后被商业化命名为

当前，以 AF和为代表的几种无定形聚合物及其单体的合成工艺均十分复杂，成本非常高昂。另外，聚合物在力学性能、热稳定性、透光性以及气体分离选择性上存在很大差异，不能同时兼得在某些应用领域所需要的特殊性能，亦或者不能对材料的性能进行有效调控，这些因素均限制了全氟无定形聚合物材料的大规模产业化和应用广泛化。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种无定形含氟聚合物及其制备方法，该无定形含氟聚合物可通过调节单体的含量对其性能进行调控。

本发明提供了一种无定形含氟聚合物，如式(I)所示：

其中，所述W为含氟烯烃形成的单体单元；所述m与n为聚合度，m＝1～1000；n＝1～1000；m：n为(0.001～0.999)：(0.999～0.001)。

本发明还提供了一种无定形含氟聚合物，包括以下三种重复单元：

其中，所述Q与Z各自独立地为含氟烯烃形成的单体单元，且Q与Z不相同；所述a、b与c为聚合度；a＝1～1000；b＝1～500；c＝1～500；a：b：c为(0.01～0.9)：(0.05～0.57)：(0.05～0.42)。

优选的，所述含氟烯烃如式(1)所示：

其中，R₁与R₂各自独立地选自H、F、C1～C5的烷基、C1～C5的氟代烷基、C1～C5的烷氧基或C1～C5的氟代烷氧基；

R₃与R₄各自独立地选自H、F、取代或未取代的C1～C10的烷基、取代或未取代的C1～C10的氟代烷基、取代或未取代的C1～C10的烷氧基、取代或未取代的C1～C10的氟代烷氧基、C1～C10的酯基；所述取代的C1～C10的烷基、取代的C1～C10的氟代烷基、取代的C1～C10的烷氧基或取代的C1～C10的氟代烷氧基中的取代基各自独立地为C1～C5的烷基、C1～C5的氟代烷基、C1～C5的烷氧基、C1～C5的氟代烷氧基或C1～C5的含磺酰基的基团；