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全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧环戊烯-四氟乙烯共聚物的合成、结构和性能

2021-07-08毛国亮余大洋王树华包永忠

化工生产与技术 2021年3期

毛国亮,余大洋,郑 威,王树华,包永忠

(1.浙江大学化学工程与生物工程学院,化学工程联合国家重点实验室,浙江 杭州 310027;2.浙江大学衢州研究院,浙江 衢州 324000;3.浙江巨化技术中心有限公司,浙江 衢州 324004)

含氟塑料具有耐化学腐蚀、耐热、耐寒和绝缘性好等优点,广泛应用于化工、电子电器和航空航天等众多领域。为了满足不同应用场合的需要,目前已陆续开发生产了聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚偏氟乙烯(PVDF)等含氟聚合物[1-2]。PTFE、FEP、PFA、PVDF为均聚或含少量共聚单体的聚合物,易结晶,为非透明性聚合物。

国外于20世纪后期开发了无定形透明全氟聚合物,它们不仅具有与其它氟塑料相似的耐热、耐化学腐蚀等优点,而且还具有透光率高、折射率小、介电常数小、溶解性较好及气体渗透率高等特性,在光学纤维、分离膜、分析仪器、医用和军工设备等具有良好的应用前景。目前,无定形含氟聚合物主要为全氟烯醚均聚物和全氟烯醚与四氟乙烯(TFE)共聚物等类型,生产技术被美国DuPont、日本旭硝子等少数国外化工巨头所垄断,产品牌号有Teflon AF®、Hyflon AD及Cytop等。其中Teflon AF®为全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯(PDD)与TFE的无规共聚物(PDD-TFE)[2]:

Hyflon AD为2,2,4-三氟-5-三氟甲氧基-1,3-二氧杂环戊烯(TTD)与TFE的无规共聚物[3]:

Cytop由全氟4-乙烯氧基-1-丁烯(BVE)内环化均聚而成,分子链中不含TFE分子序列[4]:

1 PDD-TFE的合成

对于PDD-TFE共聚物,起初采用TFE与其它含氟单体共聚类似的以含氟溶剂为介质的聚合方法。SQUIRE等采用分散聚合方法完成了PDDTFE共聚物的制备,聚合采用三氯三氟乙烷(CFC-113)为反应介质,过氧化二碳酸二(4-叔丁基环己基)酯为引发剂[5]。……

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