[发明专利]一种聚氟苯酯聚合物材料及其合成方法

说明书

本发明提供一种聚氟苯酯聚合物材料及其合成方法，其包含至少一个氟取代芳基侧基并且通过胺活泼氢反应引入到含碳酸二酚酯主链的聚合物中，其包含至少两个羟基侧基并通过缩水甘油基开环反应得到。由于氟取代的强诱导效应和芳基的共轭效应的协同作用，以及在主链构建碳酸二酚酯结构，该聚合物具备良好的介电和机械性能。该聚合物原料来源广泛，材料成本低廉，可用于聚合物薄膜电容器。该聚氟苯酯聚合物具有较高的分子量，能够满足薄膜成型的加工要求，同时与双轴拉伸聚丙烯相比，具有更高的介电常数，同时不引起介电损耗显著上升，旨在用于薄膜电容器的电工膜。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种聚氟苯酯聚合物材料及其合成方法，其包含氟取代芳基侧基、羟基侧基和碳酸二酚酯主链。

背景技术

在一些科学出版物中，公开了含氟取代芳基侧基的聚合物，如苯并噁嗪树脂衍生物的合成和性质(Chen等，ACS Appl.Polym.Mater.2019,1,6250630)；包含羟基侧基的聚合物，如聚乙烯醇衍生物、酚醛树脂衍生物的合成和性质(Lin等，Chem.Eng.J.383,123181；Ismail等,Molecules 2021,26,773)；包含碳酸二酚酯主链的聚合物，如聚碳酸酯衍生物的合成和性质(Bendler等，Eur.Polym.J.2012,48,830)，特别是包含具有较高介电常数的含碳酸二酚酯主链的聚合物的合成与性质(Bendler等，Macromolecules 2013,46,4024)；以及同时包含羟基侧基及碳酸二酚酯主链的聚合物，如(Fontanella等，J.Polym.Sci.Pt.B-Polym.Phys.2012,50,289)。具有高分子量的主链含碳酸二酚酯的聚合物CN 101877248和包含氟官能化的芳族部分的聚酯CN102612529专利公开。

然而，上述技术存在合成反应路径复杂，所得材料的介电常数提升有限等问题，且制备方法普遍容易导致材料的击穿强度下降，一些合成结构的材料成型加工性能较差，很难用于制备具有高储能性能的聚合物电介质薄膜。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种聚氟苯酯聚合物材料及其合成方法，以解决现有技术存在合成反应路径复杂、所得材料的介电常数提升有限、很难用于制备具有高储能性能的聚合物电介质薄膜等问题。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种聚氟苯酯聚合物材料，该聚氟苯酯聚合物结构式如下：

其中，R₁是C₄-C₁₈的含氟的芳基、芳烷基、烷芳基中的一种；

R₂是C₆-C₂₀的含或不含氮、氧、硫的烷基，芳基，芳烷基，烷芳基中的一种；

R₃是C₆-C₂₀的含或不含氮、氧、硫的烷基，芳基，芳烷基，烷芳基中的一种；

R₄是C₆-C₂₀的含或不含氮、氧、硫的烷基，芳基，芳烷基，烷芳基中的一种；

m和n各自独立地为大于等于1且小于等于20的整数，k为大于等于3的整数。

本发明还包括如下技术特征：

具体的，所述R₁为2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、3,4,5-三氟苯基、全氟苯基、4-氟苄基、2-氟萘基、4-氟萘基或2-氟-9-菲基；