部分氟化的聚亞磺酸和它們的鹽制造技術

本發明專利技術描述了一種組合物，所述組合物包含具有下式(I)的氟化的聚亞磺酸或其鹽：，其中X1、X2和X3獨立地選自H、F、Cl、Br、I、CF3和CH3并且其中X1、X2或X3中的至少一者為H；R1為連接基團；Z1和Z2獨立地選自Br、Cl、I、F、CF3和全氟化的烷基基團；M為陽離子；p為0或1；和n為至少2。本發明專利技術還描述了制備所述部分氟化的聚亞磺酸或其鹽的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】部分氟化的聚亞磺酸和它們的鹽
本專利技術涉及部分氟化的聚亞磺酸和它們的鹽。也描述了制備這些部分氟化的聚亞磺酸和它們的鹽的方法。
技術介紹
在氟代單體的聚合反應中，傳統上將單體連同引發劑以及溶劑添加至釜中以引發聚合反應，且就水性乳液聚合法而言，聚合反應在水中且通常在存在乳化劑的情況下進行以穩定該乳狀液。氟化的亞磺酸和它們的鹽已用于引發聚合反應。氟代的亞磺酸和它們的鹽連同氧化劑在氟代單體的聚合反應期間中已被用作實現全氟化末端基團的方法，其可通過減少或消除較小穩定的極性末端基團而提供更加穩定、改善的性能等的優點。如在Grootaert（美國專利No.5,285,002）中所公開的，氟化的亞磺酸或它們的鹽與氧化劑反應經由電子轉移生成氟化的烷基，然后該氟化的烷基引發單體的聚合反應。各種論文已經描述了怎樣以不同的還原劑還原磺酰基氟化物或由氟化的鹵化物的脫鹵亞磺化反應來制備氟化的亞磺酸或它們的鹽。用于還原磺酰基氟化物的不同還原劑的實例為NH2NH2（如美國專利No.2950317（Brown等人）所述），M2SO3和NaBH4（如美國專利No.5285002（Grootaert）所述）和K2SO3（如美國專利No.5639837（Farnham等人）所述）。氟化鹵化物的脫鹵亞磺化反應的實例在Huang等人，JournalofFluorineChemistry（氟化學雜志），23卷(1983)，193-204頁和229-240頁；Huang等人，ChineseJournalofChemistry（中國化學雜志），9卷(1991)，351-359頁和Fan-Hong等人，JournalofFluorineChemistry（氟化學雜志），67卷(1994)，233-234頁中有所描述。
技術實現思路
人們希望確定用于引發氟代單體的聚合反應的替代方法。人們還希望確定新的組合物和制備方法，其將能夠改變聚合物的分子量或構造（如，直鏈的或支鏈的）。這些新型組合物可改善含氟聚合物聚合反應的過程（如，通過減少工序）和/或可改善聚合的含氟聚合物的最終性質（性能等）。在一個方面，本專利技術公開了一種組合物，該組合物包含下式(I)：其中X1、X2和X3獨立地選自H、F、Cl、Br、I、CF3和CH3并且其中X1、X2或X3中的至少一者為H；R1為連接基團，Z1和Z2獨立地選自Br、Cl、I、F、CF3和全氟烷基基團；M為陽離子；p為0或1；且n為至少2。在一個實施例中，該組合物還包括：其中X4、X5和X6獨立地選自H、F、Cl、Br、I、CF3和CH3；R2為連接基團；Z3和Z4獨立地選自Br、Cl、F、CF3和全氟烷基乙烯基；Y選自–H、–Br、–COOM、–SO3M和–[CX1X3-CX2(R1CZ1Z2Y1)]q，其中Y1選自–H、–Br、–COOM、–SO3M、–SO2M和–[CX1X3-CX2(R1CZ1Z2Y1)]q；M為有機陽離子；p為0或1；且m為至少1和q為至少1。在另一個方面，描述了一種用于制備組合物的方法，該方法包括：將氟鹵代烯烴單體，CX7X9=CX8-(R3)p-CZ5Z6-Y與亞磺化體系進行低聚化以制備式(I)的組合物，其中X7、X8和X9獨立地選自H、F、Cl、Br、I、CF3和CH3，并且其中X7、X8和X9中的至少一者為H；和R3為連接基團；Z5和Z6獨立地選自Br、Cl、I、F、CF3和全氟烷基基團；p為0或1；和Y選自I、Br和Cl。上述
技術實現思路
并非意圖描述每個實施例。本專利技術的一個和多個實施例的細節還在下面的描述中示出。根據以下“具體實施方式”和“權利要求書”，本專利技術的其它特征、目標和優點將顯而易見。具體實施方式如本文所用，術語：“一個”、“一種”和“所述”可交換使用并意指一個或多個；“和/或”用于表示一個或兩個描述的情況都可能發生，例如A和/或B包括（A和B）和（A或B）；“連接基團”是指二價連接基團。在一個實施例中，連接基團包括至少1個碳原子（在一些實施例中，至少2、4、8、10或甚至20個碳原子）。連接基團可為直鏈或支鏈的、環狀的或無環的結構，可為飽和或不飽和的、取代的或未取代的且任選地包含一個或多個雜原子（選自硫、氧和氮）和/或任選地包含一個或多個官能團（選自酯基、酰胺基、磺酰胺、羰基、碳酸鹽、氨基甲酸乙酯、脲和氨基甲酸酯）。在另一個實施例中，連接基團不包含碳原子并且為鏈中雜原子，諸如氧、硫或氮；和本文所用的“全氟烷基基團”是指全氟化的含有可為直鏈或支鏈的碳基團且可包含2、3、4、6、8、10、12、18或甚至20個碳原子。另外，如本文所用，是指化合物中的鏈段X（如，單體）諸如，在低聚物中。在此情況下，“n”是指鏈段X在化合物中的重復次數且可包括或無規共聚物構形或者嵌段共聚物構形。例如，在中，則化合物將包括嵌段共聚物和無規共聚物構形，例如，–XXXYYY-以及–XYXYXY-或–YXXYXY-。另外，本文中由端點描述的范圍包括該范圍內所包含的所有數值（如，1到10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等）。另外，本文中“至少一個”的表述包括一個及以上的所有數目（如至少2個、至少4個、至少6個、至少8個、至少10個、至少25個、至少50個、至少100個等等）。在本專利技術中，已發現氟鹵代烯烴可在脫鹵亞磺化處理期間進行低聚化。在某些情況下，所得的產物為低聚物。在本專利技術中，使用根據式III的氟鹵代烯烴單體：CX7X9=CX8-(R3)p-CZ5Z6-Y(III)其中X7、X8和X9獨立地選自H、F、Cl、Br、I、CF3和CH3，并且其中X7、X8和X9中的至少一者為H；R3為連接基團；Z5和Z6獨立地選自Br、Cl、I、F、CF3和全氟烷基基團；p為0或1；且Y選自I、Br和Cl。R3可為非氟化（沒有氫被氟原子所取代）、部分氟化（一些氫被氟原子所取代）或全氟化（所有的氫被氟原子所取代的）。在一些實施例中，氫原子由氟之外的鹵素（諸如，氯、溴或碘原子或它們的組合）取代。R3可包含雙鍵或可不包含雙鍵。R3可為取代或未取代的、直鏈或支鏈的、環狀或無環的并且可任選地包含官能團（如，酯、醚、酮、胺、鹵化物等）。在另一個實施例中，R3為諸如氧、硫或氮的鏈中雜原子。根據式III的示例性單體包括：BrCF2CH=CH2、ICF2CH=CH2、BrCF2OCH=CH2、BrCF2CH=CHF、ICF2CH=CHF、BrCF2CH=CHBr、ICF2CH=CHBr、BrCF2CBr=CH2、ICF2CBr=CH2、BrCF2CF2CH=CH2、ICF2CF2CH=CH2、CBr3CF2CF2CH=CH2、CCl3CF2CF2CH=CH2、BrCF2CF2CBr=CH2、ICF2CF2CBr=CH2、BrCF2CF2CH=CHF、ICF2CF2CH=CHF、BrCF2CF2CH=CHCl、ICF2CF2CH=CHCl、BrCF2CF2CCl=CH2、ICF2CF2CCl=CH2、BrCF2CF2CCl=CHCl、ICF2CF2CCl=CHCl、BrCF2CF2CH=CHBr、ICF2CF2CH=CHBr、ICF2CF2CH2CH=CH2、BrCF2CF2CH2CH=CH2、ICF2CF2CH2CH=CHF、Br本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.12.17 US 61/424,1071.一種組合物，所述組合物包括下式(I)：其中X1、X2和X3獨立地選自H、F、Cl、Br、I、CF3以及CH3，并且其中X1、X2或X3中的至少一者為H；R1為連接基團；Z1和Z2獨立地選自Br、Cl、I和F、CF3，以及全氟化的烷基；M為陽離子；p為0或1；且n為至少2。2.根據權利要求1所述的組合物，其還包括：其中X4、X5和X6獨立地選自H、F、Cl、Br、I、CF3和CH3；R2為連接基團；Z3和Z4獨立地選自Br、Cl、F、CF3和全氟化的烷基；Y選自–H、–Br、–I、–COOM、–SO3M和–[CX1X3-CX2(R1CZ1Z2Y1)]q，其中Y1選自–H、–Br、–COOM、–SO3M、–SO2M和–[CX1X3-CX2(R1CZ1Z2Y1)]q；M為陽離子；p為0或1；和m為至少1以及q為至少1。3.根據權利要求1所述的組合物，其還包括：其中Q衍生自單體且p為至少1。4.根據權利要求1所述的組合物，其中所述X1、X2和X3均為H且R1為全氟化的亞烷基。5.根據權利要求1所述的組合物，其中R1選自：-(CH2)a-、-(CF2)a-、-(CF2)a-O-(CF2)b-和-(CF2)a-[O-(CF2)b]c-、-[(CF2)a-O...

【專利技術屬性】
技術研發人員：裘再明，格雷格·D·達爾克，福士達夫，沃納·M·A·格魯泰爾特，米格爾·A·格拉，
申請(專利權)人：三M創新有限公司，
類型：
國別省市：