CN117659411A - 一种含氟聚合物嵌段的氟硅油及其合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于润滑油技术领域,涉及一种含氟聚合物嵌段的氟硅油及其合成方法,合成方法包括:首先采用有机锂引发环硅氧烷进行开环聚合,得到侧基含多官能团的氟硅油;之后将具有端氯硅烷的含氟聚合物与侧基含多官能团的氟硅油进行取代反应,得到含氟聚合物嵌段的氟硅油;或者,将侧基含多官能团的氟硅油进行酸化处理,再与全氟聚醚硅氧烷在催化剂的作用下进行反应,得到全氟聚醚硅氧烷封端的氟硅油。与现有技术相比,本发明具有操作简单,工艺流程短,设备投资小,过程易于控制且环境友好等优点。

Description

一种含氟聚合物嵌段的氟硅油及其合成方法
技术领域
本发明属于润滑油技术领域,涉及一种含氟聚合物嵌段的氟硅油及其合成方法。
背景技术
随着现代工业的快速发展以及环境问题的日益突出,对润滑剂的使用性能、运行可靠性与使用寿命、低或无毒害性等方面的要求越来越高,传统的矿物基润滑油已经很难满足这些苛刻的要求。此外,由于矿物基润滑油的不可再生性和较低的生物降解性致使其面临资源枯竭与环境污染的双重压力。合成润滑油可按人们的需求进行分子组成结构及性能和功能设计,从而满足不同环境工况的使用需求。
据文献报道,目前合成润滑油主要有PAO合成油、烷基化芳烃、酯类合成油、全氟聚醚、聚硅氧烷和离子液体润滑剂六大类。
Michael等人(Michael J Dube,Dennis Bollea,William R Jones,et al.A newsynthetic hydrocarbon liquid lubricant for space applications[J].TribologyLetters,2003,15(1):3-8.)研究了基于PAO的3001A和3001的航空润滑油,分别用螺旋轨道测试仪和真空四球摩擦试验机测试了其摩擦学性能,结果表明在高真空环境下呈现出优异的润滑性能。但是PAO合成油成本较高,针对超高粘度合成油还需依赖进口。
张建强等人(一种改性全氟聚醚衍生物在全氟聚醚基础油中的摩擦学性能研究[J].表面技术,2020,49(09):198-205)利用常见全氟聚醚衍生物成功制备了改性全氟聚醚衍生物—五氟苯甲酸全氟聚醚酯,相较其他添加剂,改性全氟聚醚衍生物表现出更加优异的减摩抗磨性能。在一定的测试条件下,与PFPE基础油相比,改性全氟聚醚衍生物的减摩性能提升了25%,抗磨性能提升了30%。改性全氟聚醚衍生物在摩擦条件下可促使更多的碳氟键断裂,形成自由的氟原子,与铁元素反应形成氟化铁保护层,且由于酯基团优异的吸附作用,使其以及相连的苯环都能够固定在摩擦副表面,进而形成致密的保护膜,避免了摩擦副的直接接触。
梁杰明等人(MCPA6/改性聚硅氧烷复合材料的摩擦磨损性能[J].工程塑料应用,2015,43(05):93-96.)采用阴离子聚合法制备了浇铸尼龙6(MCPA6)/改性羟基封端聚二甲基硅氧烷(MHPDMS)原位复合材料,研究了不同MHPDMS含量对复合材料在水润滑及干摩擦条件下的摩擦磨损性能影响。结果表明,在干摩擦条件下,复合材料的摩擦系数随滑动时间增加先增大后减小最后达到平衡,MHPDMS质量分数为4%的复合材料磨损量仅为MCPA6的25%。水润滑条件下,复合材料的摩擦系数随滑动时间增加先增大后平衡,当MHPDMS质量分数为2%时,磨损量最小,为MCPA6的50%左右。
聚硅氧烷是一类以重复的Si-O键为主链,硅原子上直接连接有机基团的聚合物。具有优良的高低温性能、良好的黏温特性、低表面张力、化学惰性及阻燃性、良好的抗水解性等。同时聚硅氧烷是最早得到工业化应用的合成润滑剂之一,由于其具有一些优异的性能,早期备受瞩目。但由于边界润滑性能较差,又限制了其作为润滑剂在某些领域中的使用。
全氟聚醚(Perfluoropolyether,简称PFPE)润滑剂也具有一定的抗磨作用,其结构与烃类相似,但其中以非常强的C-F键代替了烃类中的C-H键。由于C-O的存在使得PFPE具有较高的热稳定性和氧化稳定性、良好的化学惰性及绝缘性能,同时还具有低挥发性、较宽的液体温度范围以及优异的粘温特性,其使用温度范围比氯氟烃类润滑剂更宽,粘度和蒸发率与氟硅润滑油相当,但润滑效果及化学稳定性均优于氟硅类润滑剂。PFPE具有十分突出的化学惰性、良好的润滑性能及很低的表面能,被广泛用作航空航天、核工业、真空、电子等领域的润滑材料以及合成功能复合材料的反应中间体。近年来,基于PFPE聚合物的含氟功能复合材料在一些新兴领域受到广泛关注。
因此,开发一种含多官能团的氟硅油合成方法,将全氟聚醚引入聚硅氧烷分子结构中合成一种氟硅油,使得氟硅油同时具备全氟聚醚的润滑性和低表面能以及聚硅氧烷的稳定性和低表面能等优异特性。
中国专利申请CN108676604A公开了一种苯基氟硅润滑油,其结构式如下所示:其中,RF为含氟烷基;Rph为苯基或取代苯基;R1、R2和R3为C1~C6烷基之一;R4为Rph或C1~C6烷基之一,R5和R6为甲基、苯基或乙烯基之一,x和z为1~10的整数,y为0~10的整数;n为1~500的整数。本发明还公开了所述苯基氟硅润滑油的制备方法。该专利的苯基氟硅润滑油具有良好的高低温性能、优良的耐热稳定性和极压性能,其制备方法简单,但是受限于氟含量较低,耐溶剂性能差和表面能偏高。本发明的创新之处在于,引入含氟聚合物链段(全氟聚醚),设计了一种含氟聚合物嵌段的氟硅油,兼具全氟聚醚和聚硅氧烷的特点,有更低的表面能、更优异的耐溶剂性和稳定性。
发明内容
本发明的目的就是提供一种含氟聚合物嵌段的氟硅油及其合成方法,用有机锂引发环硅氧烷阴离子开环聚合,制备出不同分子量和官能团的聚硅氧烷,并用含氟聚合物进行封端,得到含氟聚合物封端的聚硅氧烷。该含氟聚硅氧烷润滑油具有良好的低温与黏温性能,较低的挥发损失,更高的热稳定性,优良的润滑抗磨损等优点。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
本发明的第一方面提供一种含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法,包括以下步骤:
步骤a)
步骤b)
S1:采用有机锂引发环硅氧烷进行开环聚合,得到侧基含多官能团的氟硅油;
S2:将具有端氯硅烷的含氟聚合物与侧基含多官能团的氟硅油进行取代反应,得到含氟聚合物嵌段的氟硅油。
进一步地,步骤S1中,所述环硅氧烷选自六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷或甲基苯基环三硅氧烷的至少一种。
进一步地,步骤S1中,所述有机锂选自六甲基二硅氮烷锂盐、三氟乙醇锂、十三氟辛醇锂或苯乙烯-异戊二烯共聚物烷基锂中的至少一种。
进一步地,步骤S1中,所述环硅氧烷和引发剂的摩尔比为16-40:1。
进一步地,步骤S1中,开环聚合的反应条件为:温度为50~150℃,时间为3~18小时,反应压力为常压~5MPa。
进一步地,步骤S1为:将八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷在有机锂引发剂作用下进行阶梯升温反应,得到侧基含多官能团的氟硅油;或者,
将八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷在有机锂引发剂作用下进行阶梯升温反应,得到侧基含多官能团的氟硅油。
进一步地,所述八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷的摩尔比为(15-16):1;
所述八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷的摩尔比为(12-13):(0.9-1):2。
进一步地,所述阶梯升温反应为:在室温反应2.5-3.5h,升温到45-55℃反应2.5-3.5h,75-85℃反应2.5-3.5h,最后145-155℃反应10-14h;或者,
室温反应2.5-3.5h,升温到45-55℃反应2.5-3.5h,60-70℃反应4-6h;或者,
室温反应2.5-3.5h,升温到45-55℃反应2.5-3.5h,145-155℃反应5-7h。
进一步地,步骤S2中,所述含氟聚合物选自K型全氟聚醚、Y型全氟聚醚、Z型全氟聚醚或液体氟橡胶26中的至少一种;所述具有端氯硅烷的含氟聚合物与侧基含多官能团的氟硅油的摩尔比为1:1-2。
进一步地,含氟聚合物的平均分子量为1000-20000g/mol。
进一步地,步骤S2中,所述具有端氯硅烷的含氟聚合物为全氟聚醚氯硅烷。
进一步地,步骤S2中,取代反应的反应条件为:温度为室温~90℃,时间为2~6小时,反应压力为常压~5MPa。
本发明的第二方面提供一种含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法,包括以下步骤:
S1:采用有机锂引发环硅氧烷进行开环聚合,得到侧基含多官能团的氟硅油;
S2:将侧基含多官能团的氟硅油进行酸化处理,再与全氟聚醚硅氧烷在催化剂的作用下进行反应,得到全氟聚醚硅氧烷封端的氟硅油。
进一步地,步骤S1中,所述环硅氧烷选自六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷或甲基苯基环三硅氧烷的至少一种。
进一步地,步骤S1中,所述有机锂选自六甲基二硅氮烷锂盐、三氟乙醇锂、十三氟辛醇锂或苯乙烯-异戊二烯共聚物烷基锂中的至少一种。
进一步地,步骤S1中,所述环硅氧烷和引发剂的摩尔比为16-40:1。
进一步地,步骤S1中,开环聚合的反应条件为:温度为50~150℃,时间为3~18小时,反应压力为常压~5MPa。
进一步地,步骤S1为:将八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷在有机锂引发剂作用下进行阶梯升温反应,得到侧基含多官能团的氟硅油;或者,
将八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷在有机锂引发剂作用下进行阶梯升温反应,得到侧基含多官能团的氟硅油。
进一步地,所述八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷的摩尔比为(15-16):1;
所述八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷的摩尔比为(12-13):(0.9-1):2。
进一步地,所述阶梯升温反应为:在室温反应2.5-3.5h,升温到45-55℃反应2.5-3.5h,75-85℃反应2.5-3.5h,最后145-155℃反应10-14h;或者,
室温反应2.5-3.5h,升温到45-55℃反应2.5-3.5h,60-70℃反应4-6h;或者,
室温反应2.5-3.5h,升温到45-55℃反应2.5-3.5h,145-155℃反应5-7h。
进一步地,步骤S2中,酸化处理中所用酸为盐酸、硫酸、硝酸、草酸、乙酸、柠檬酸或酒石酸中的至少一种;处理条件为:温度为室温~60℃,时间为0.1-5h。
进一步地,步骤S2中,所述催化剂为三(五氟苯基)硼或Pt/C中的至少一种。
进一步地,所述催化剂的用量为0.3g/18-30g全氟聚醚硅氧烷。
进一步地,步骤S2中,反应条件为:温度为室温~110℃,时间为4~8小时,反应压力为常压~5MPa。
本发明的第三方面提供一种含氟聚合物嵌段的氟硅油,采用如上所述的方法制备而成。
与现有技术相比,本发明具有以下特点:
本发明的含多官能团的氟硅油及其合成方法,由于氟硅聚合物中的含氟聚合物链段和聚硅氧烷链段都是具有低表面能、耐腐蚀、耐高温、低摩擦、抗强氧化、润滑性能好的特点,同时还有很好的黏温性能和低的凝点,在一些特殊领域发挥着重要的作用。在航空、航天、军事工业中具有广泛的应用,可用于火箭发动机中的液体燃料和氧化剂系统的齿轮泵、阀门、调节器、压力表、金属接头盒螺纹紧固件的润滑与密封;用于宇宙飞船供氧系统的管线、阀门、填料以及输送呼吸用氧气的轴流送风机的轴承、宇航员供氧装置部件的润滑与密封;用于飞机喷气燃料输送泵的润滑,可延长泵的使用寿命,减少维修工作量。此外,本发明的制备方法具有操作简单,工艺流程短,设备投资小,过程易于控制且环境友好等优点。
附图说明
图1为实施例1中制备得到的乙烯基聚硅氧烷红外光谱图;
图2为实施例1中制备得到的全氟聚醚改性的氟硅油红外光谱图;
图3为实施例1中制备得到的全氟聚醚改性的氟硅油核磁共振氢谱;
图4为实施例1中制备得到的全氟聚醚改性的氟硅油核磁共振氟谱;
图5为实施例4中制备得到的乙烯基含氟聚硅氧烷红外光谱图;
图6为实施例4中制备得到的全氟聚醚改性的氟硅油核磁共振氢谱;
图7为实施例4中制备得到的全氟聚醚改性的氟硅油核磁共振氟谱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例以本发明上述技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
在说明书以及权利要求书中,属于“包括”、“包含”应理解为“包括,但不限于”的意思,公开的具体细节是为了使本发明更易于理解,相关领域的技术人员采用一个或多个技术细节实施本方案也属于本发明的技术方案。本发明中所使用的原料,如无特殊说明,均为常规市售产品,本发明中所使用的方法,如无特殊说明,均为本领域常规方法,本发明所使用的各物质质量均为常规使用质量。
原料:八甲基环四硅氧烷(D4)、四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4Vi)、三氟丙基甲基环三硅氧烷(D3F),98%,上海毕得医药科技股份有限公司。N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、无水甲醇,分析纯,江天化工技术(天津)有限公司。三(五氟苯基)硼,97%,江天化工技术(天津)有限公司。全氟聚醚氯硅烷(Mw=2200)、全氟聚醚硅氧烷(Mw=2300)、十三氟辛醇锂、液体氟橡胶氯硅烷(Mw=3200),工业级,深圳天科新材料有限公司。丁腈橡胶:兰化4105,工业级,上海福友国际贸易有限公司。
评价分析方法:Bruker Vector22型傅里叶变换红外光谱仪,在室温下扫描32次,测试范围为4000-400cm-1。Bruker AMX-400型核磁共振仪,标定溶剂为氘代氯仿(CDCl3),内标为TMS。拉伸性能测试:按照GB/T528-2009。摩擦系数仪:按照GB/T 10006-88。阿克隆磨耗体积:按照GB/T 1689-1998。
实施例1:
一种含氟聚合物嵌段的氟硅油,其制备方法包括以下步骤:
S1:取50g N,N-二甲基甲酰胺(DMF)于烧瓶中,抽真空通入氮气,注入7.011g(0.019mol)十三氟辛醇锂作引发剂,室温活化1h,加入46.67g(0.158mol)八甲基环四硅氧烷(D4)和3.34g(0.0095mol)四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4Vi),在室温反应3h,升温到50℃反应3h,80℃反应3h,最后150℃反应12h,停止反应,得到38.4g数均分子量为3200左右的产物1,转化率为76.8%。
红外谱图见附图1。2965cm-1是-CH3中C-H伸缩振动,3053cm-1为聚硅氧烷侧链上的碳碳双键中的C-H峰,1600cm-1为C=C峰,1122cm-1为Si-O键的峰。
S2:取26.4g(质量分数为50%,0.006mol)全氟聚醚氯硅烷加入到装有产物1的烧瓶中,90℃反应5h。反应结束后,加入50mL无水甲醇,搅拌10min,静置分液,重复三次,之后减压蒸馏除去溶剂,得到35.1g乳白色的全氟聚醚改性氟硅油样品1,转化率为68%。
红外谱图见附图2。2965cm-1是-CH3中C-H伸缩振动,3053cm-1为聚硅氧烷侧链上的碳碳双键的C-H峰,1600cm-1为C=C峰,1120cm-1为Si-O键的峰,1260cm-1为C-F键。
核磁氢谱、氟谱分别见附图3和附图4。δ=5.5~6.0是-CH=CH2上的两种氢的化学位移,δ=3.5~3.7是-CF2CH2-中氢的化学位移,δ=0~0.3是Si-CH3中氢的化学位移。δ=-52~-56是-CF2O-中氟的化学位移,δ=-88~-93是-OCF2CF2O-中氟的化学位移。
实施例2
一种含氟聚合物嵌段的氟硅油,其制备方法与实施例1相比,区别仅在于:
步骤S1中引发剂的用量,取3.5055g(0.0095mol)十三氟辛醇锂作引发剂加入反应体系中。得到36g平均分子量为6500左右的产物2,产率为72%。
继续按照实施例1进行步骤S2的反应,得到36.6g乳白色的全氟聚醚改性氟硅油样品2,转化率为74.4%。
实施例3
一种含氟聚合物嵌段的氟硅油,其制备方法与实施例1相比,区别仅在于:
步骤S1的产物记为产物3,
步骤S2中,取26.4g(质量分数为50%,0.006mol)液体氟橡胶氯硅烷加入到装有产物3的烧瓶中。得到34.2g乳白色的液体氟橡胶改性氟硅油样品3,转化率为66.3%。
实施例4
一种含氟聚合物嵌段的氟硅油,其制备方法包括以下步骤:
S1:取50g N,N-二甲基甲酰胺(DMF)于烧瓶中,抽真空通入氮气,注入7.011mL(0.0193mol)十三氟辛醇锂作引发剂,室温活化1h,加入37.33g(0.1261mol)D4、3.34g(0.0095mol)D4Vi和9.33g(0.0199mol)三氟丙基甲基环三硅氧烷(D3F),在室温反应3h,升温到50℃反应3h,80℃反应3h,最后150℃反应12h,停止反应,得到36.5g平均分子量为3700左右的线性含氟聚硅氧烷产物4,产率为73%。
红外谱图见附图5。2965cm-1是-CH3中C-H伸缩振动,3053cm-1为聚硅氧烷侧链上的碳碳双键的C-H峰,1600cm-1为C=C峰,1120cm-1为末端的Si-O峰,1260cm-1为C-F峰。
S2:取36.8g(质量分数为50%,0.0082mol)全氟聚醚氯硅烷加入到装有产物4的烧瓶中,90℃反应5h。反应结束后,加入50mL无水甲醇,搅拌10min,静置分液,重复三次,减压蒸馏除去溶剂,得到乳白色的全氟聚醚改性氟硅油样品4。
核磁氢谱、氟谱分别见附图6和附图7。δ=5.5~6.0是-CH=CH2上的两种氢的化学位移,δ=3.5~3.7是-CF2CH2-中氢的化学位移,δ=0~0.3是Si-CH3中氢的化学位移,δ=2.0~2.2是-CH2CH2CF3中亚甲基氢的化学位移。δ=-52~-56是-CF2O-中氟的化学位移,δ=-88~-93是-OCF2CF2O-中氟的化学位移,δ=-66~-68是-CH2CH2CF3中氟的化学位移。
实施例5
一种含氟聚合物嵌段的氟硅油,其制备方法与实施例4相比,区别仅在于:
步骤S1的引发剂用量,取3.5055g(0.0095mol)十三氟辛醇锂作引发剂加入反应体系中。得到39g平均分子量为6500左右的产物5,产率为78%。
继续按照实施例4进行步骤S2的反应,得到38.2g乳白色的全氟聚醚改性氟硅油样品5,转化率为73.2%。
实施例6
一种含氟聚合物嵌段的氟硅油,其制备方法与实施例4相比,区别仅在于:
S1,所得产物记为产物6;
S2,取26.4g(质量分数为50%,0.006mol)液体氟橡胶氯硅烷加入到装有产物6的烧瓶中。得到33.7g乳白色的液体氟橡胶改性氟硅油样品6,转化率为64.6%。
实施例7
一种含氟聚合物嵌段的氟硅油,其制备方法包括以下步骤:
S1:取50g四氢呋喃(THF)于烧瓶中,抽真空通入氮气,注入1.4mL(0.0193mol)三氟乙醇锂作引发剂,室温活化1h,加入37.33g(0.1261mol)D4、3.34g(0.0095mol)D4Vi和9.33g(0.0199mol)D3F,在室温反应3h,升温到50℃反应3h,65℃反应5h,停止反应,得到29.5g平均分子量为2400左右的线性含氟聚硅氧烷产物7,产率为59%。加入3ml盐酸,室温搅拌30min。
S2:取28.29g(0.0123mol)全氟聚醚硅氧烷加入到装有产物7的烧瓶中,加入0.3g三(五氟苯基)硼,常温搅拌20min,70℃反应5h后终止反应。反应结束后,加入50mL无水甲醇,搅拌10min,静置分液,重复三次,减压蒸馏除去溶剂,得到37g乳白色的全氟聚醚改性氟硅油样品7,转化率为64%。
实施例8
一种含氟聚合物嵌段的氟硅油,其制备方法包括以下步骤:
S1:取50g N,N-二甲基甲酰胺(DMF)于烧瓶中,抽真空通入氮气,注入1.4mL(0.0193mol)三氟乙醇锂作引发剂,室温活化1h,加入37.33g(0.1261mol)D4、3.34g(0.0095mol)D4Vi和9.33g(0.0199mol)D3F,在室温反应3h,升温到50℃反应3h,150℃反应6h,停止反应,得到32.5g平均分子量为4000左右的线性含氟聚硅氧烷产物8,产率为65%。加入3ml稀盐酸,室温搅拌30min。
S2:取18.63g(0.0081mol)全氟聚醚硅氧烷加入到装有产物7的烧瓶中,加入0.3g三(五氟苯基)硼,常温搅拌20min,70℃反应5h后终止反应。反应结束后,加入50mL无水甲醇,搅拌10min,静置分液,重复三次,减压蒸馏除去溶剂,得到35.3g乳白色的全氟聚醚改性氟硅油样品8,转化率为69%。
测试橡胶样品制备
将1.8kg未硫化的丁腈混炼胶分成9份,每份胶质量为200g。将实例1~实例8所制备的全氟聚醚改性氟硅油各取10g,依次加入8份胶中,分别进行开练,辊筒表面温度为室温~45℃,薄通8次。然后在160℃,模压为30MPa,时间为30min进行硫化,制备出样品1~样品8。样品9按照相同的硫化工艺硫化制样,不添加所合成的样品作为对比例。性能如表1所示。
表1样品和对比例的耐磨损性和损耗因子
样品 1 2 3 4 5 6 7 8 9
拉伸强度/MPa 18.4 19.8 17.3 18.9 20.6 17.9 15.2 16.8 18.3
断裂伸长率/% 265 212 297 330 298 370 421 452 310
静摩擦系数 1.129 1.194 0.981 0.985 1.187 1.127 1.138 1.214 1.223
动摩擦系数 0.774 0.732 0.712 0.883 0.734 0.981 0.824 0.845 0.972
阿克隆磨耗/cm3 0.193 0.149 0.143 0.165 0.194 0.233 0.211 0.215 0.243
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:采用有机锂引发环硅氧烷进行开环聚合,得到侧基含多官能团的氟硅油;
S2:将具有端氯硅烷的含氟聚合物与侧基含多官能团的氟硅油进行取代反应,得到含氟聚合物嵌段的氟硅油。
2.根据权利要求1所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述含氟聚合物选自K型全氟聚醚、Y型全氟聚醚、Z型全氟聚醚或液体氟橡胶26中的至少一种;所述具有端氯硅烷的含氟聚合物与侧基含多官能团的氟硅油的摩尔比为1:1-2。
3.根据权利要求1所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法,其特征在于,步骤S2中,取代反应的反应条件为:温度为室温~90℃,时间为2~6小时,反应压力为常压~5MPa。
4.一种含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:采用有机锂引发环硅氧烷进行开环聚合,得到侧基含多官能团的氟硅油;
S2:将侧基含多官能团的氟硅油进行酸化处理,再与全氟聚醚硅氧烷在催化剂的作用下进行反应,得到全氟聚醚硅氧烷封端的氟硅油。
5.根据权利要求1或4所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述环硅氧烷选自六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、三氟丙基甲基环三硅氧烷或甲基苯基环三硅氧烷的至少一种;
所述有机锂选自六甲基二硅氮烷锂盐、三氟乙醇锂、十三氟辛醇锂或苯乙烯-异戊二烯共聚物烷基锂中的至少一种;
所述环硅氧烷和引发剂的摩尔比为16-40:1。
6.根据权利要求1或4所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法,其特征在于,步骤S1中,开环聚合的反应条件为:温度为50~150℃,时间为3~18小时,反应压力为常压~5MPa。
7.根据权利要求4所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法,其特征在于,步骤S2中,酸化处理中所用酸为盐酸、硫酸、硝酸、草酸、乙酸、柠檬酸或酒石酸中的至少一种;处理条件为:温度为室温~60℃,时间为0.1-5h。
8.根据权利要求4所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述催化剂为三(五氟苯基)硼或Pt/C中的至少一种。
9.根据权利要求4所述的含氟聚合物嵌段的氟硅油的制备方法,其特征在于,步骤S2中,反应条件为:温度为室温~110℃,时间为4~8小时,反应压力为常压~5MPa。
10.一种含氟聚合物嵌段的氟硅油,其特征在于,采用如权利要求1至9任一项所述的方法制备而成。
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