[发明专利]一种氧杂环丁烷类含氟聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开一种具有式(I)所示结构的低粘度氧杂环丁烷类含氟聚合物及其制备方法和应用，以及包含其的能量固化组合物，式(I)中R₁代表氟代烷基，所述聚合物的重均分子量在300‑4000之间。通过结构设计，所述氧杂环丁烷类含氟聚合物结合了氧杂环丁类基团与含氟低聚物的优点，作为活性稀释剂使用时能够给固化膜带来优异的综合性能。所述氧杂环丁烷类含氟聚合物合成工艺简单，分子量大小可控，成本低且使用方便。

技术领域

本发明属于光电材料领域，具体涉及一种低粘度氧杂环丁烷类含氟聚合物及其制备方法和应用，以及包含其的能量固化组合物。

背景技术

阳离子引发体系具有不受氧阻聚影响、体积收缩率小等优点，应用日益广泛。以往阳离子引发体系中使用的活性稀释剂主要为乙烯基醚和/或环氧类稀释剂，品种较少。然而，活性稀释剂在固化材料中的占比通常达到40％-60％，占据了主导地位，其自身的化学结构对固化膜的性能有很大影响，因此丰富活性稀释剂的品种对促进和推动阳离子引发体系的应用有重要意义。

氧杂环丁烷类是一种低粘度阳离子活性稀释剂，被广泛用于涂料、油墨和感光材料等领域。含氟低聚物具有优异的热稳定性、耐候性、化学稳定性、疏水性及防污等优点。目前，可阳离子固化的氧杂环丁烷类含氟低聚物鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低粘度氧杂环丁烷类含氟聚合物及其制备方法和应用，以及包含其的能量固化组合物。通过结构设计，所述氧杂环丁烷类含氟聚合物结合了氧杂环丁类基团与含氟低聚物的优点，作为活性稀释剂使用时能够给固化膜带来优异的综合性能。所述氧杂环丁烷类含氟聚合物合成工艺简单，分子量大小可控，成本低且使用方便。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供具有式(I)所示结构的低粘度氧杂环丁烷类含氟聚合物：

其中，R₁代表氟代烷基，且所述聚合物的重均分子量在300-4000之间。

进一步地，式(I)所示聚合物在25℃下的粘度为20-200cps。

作为优选实施方式，R₁代表C₁-C₁₅的氟代烷基。进一步优选地，R₁代表-(CH₂)_x-(CF₂)_y-CF₃或-(CH₂)_x-(CF₂)_y-CF(CF₃)-CF₃,其中x代表0或1，y代表0、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10。

根据本发明的另一方面，提供上述式(I)所示聚合物的制备方法，包括：3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷与R₁取代的环氧乙烷在碱性条件下反应；

反应式如下所示：

上述制备方法中，使用的原料均是现有技术中的已知化合物。非限制性地，所述碱性条件可以是通过在反应体系中加入氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾等中的一种或两种以上的组合来实现，这对本领域技术人员而言是容易确定的常规技术。

反应温度优选为80-160℃，反应压力优选为0.01-0.5MPa。

根据本发明的再一方面，提供上述式(I)所示聚合物在能量固化领域中的应用。相应地，本发明还提供一种能量固化组合物，包括上述式(I)所示聚合物。

所述能量固化特别优选是光固化或热固化。适宜地，应用领域包括但不限于涂料、油墨、粘合剂或感光材料等。