DE1595292A1 - Polymere aus fluorierten Epoxyverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Polymere aus fluorierten Epoxyverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1595292A1 DE19661595292 DE1595292A DE1595292A1 DE 1595292 A1 DE1595292 A1 DE 1595292A1 DE 19661595292 DE19661595292 DE 19661595292 DE 1595292 A DE1595292 A DE 1595292A DE 1595292 A1 DE1595292 A1 DE 1595292A1
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Description

Offen leg u ng
P 15 95 292.8-44 16. September 1969 Allied Chemical Corporation» New York, N.Y., U.S.A.
Polymere aus fluorierten Epoxyverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung
Gegenstand der Erfindung sind Polymere, die wiederkehrende Einheiten der allgemeinen Formell
CH - CH0-O
X-C-CF0-O-CP
I 2 1
(D
in der R und R*, die gleioh oder verschieden sein können. Jedes ein Pluoratom oder ein perhalogenierter Alkyl rest, in dem jedes der Halogenatomen die gleioh oder verschieden sein können, ein Fluor- oder Chloratom ist und an jedes Kohlenstoffatom mindestens 1 Pluoratom gebunden 1st, ist, X ein Fluor-, Chlor-, Brom- oder Wasserstoffatom ist und Y ein Fluor- oder Wasserstoffaton ist« enthalten.
Gegenstand der Erfindung 1st weiterhin ein Verfahren sur Herstellung der obigen Polymeren, das dadurch gekennzeichnet ist, das »an «ine Verbindung der allgemeinen Formelι
Neue Untertagen (Art7 iiAbo Nr.18*030··Änderung****.4.9.ΐΜ7λ UÜ9817/1721
P-C-O-CP0-C-CH0-CH-CH0 (II) j 2 j ~2 "2
In der R, R1, X und Y die oben angegebene Bedeutung haben, in Gegenwart einer katalytisch aktiven Metallverbindung und vorzugsweise bei einer Temperatur von 50 bis 200Ό polymerisiert.
Geeignete Metallverbindungen sind FeCl2* A Ium in ium is ο-propoxyd* TlCl, und ein Zinkdialkyl* wie Zn(C3Hc)2. Das MolVerhältnis von Monomer zu Katalysator beträgt zweokmäflig etwa 10:1 bis lOOOtl.
Wenn einer oder jeder der Reste R und R9 ein pernalögenierter Alkylrest ist* so enthält dieser Rest vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und wenn jeder dieser Reste ein perhalogenlerter Alkylrest 1st* so beträgt die Summe der Kohlenstoffatome in beiden Resten nicht mehr als 10.
Die so erhaltenen Polymeren sind* je nach ihrem Molekulargewicht»! viskose Ölartige Substanzen oder Feststoffe. Sie können für die Herstellung von wasserabweisenden überzügen auf Geweben* Papier oder,anderen Materialien nach herkömmlichen Verfahren verwendet werden. Diejenigen Polymeren, in denen R und R* Perfluoralkylgruppen und X und Y Pluoratome sind, verleihen den Trägern dl· beste Wasserabweisung. Die ölartigen Polymeren können als Sohmlar- und Öleitmittel verwendet werden. Diejenigen ölartigen Polymeren« in denen die Reste R und bzw. oder R1 Chlor- oder Bromatom· enthalten, eignen sich am besten al· Schmier- und Gleitmittel. Sin festes amorophes Polymer kann als synthetischer Gummi verwandet warden.
UÜ9817/1721
Die als Ausgangsmaterialien für die Polymerisation verwendeten Epoxidverbindungen können hergestellt werden, indem man die entsprechenden fluorierten Äther der allgemeinen Formelt
R X
F-C-O-CP2-C-J
R* Y
entweder mit Allylalkohol« vorzugsweise unter Bestrahlung mit energiereichem Licht, bei Temperaturen von etwa 0 bis 15O4C zu einem Zwischenprodukt der Formelt
R X
i i
p-C-O-CFp-C- CHpCBJCHoOH
I I
R1 Y
oder mit Allylacetat in Gegenwart einer freie Radikale erzeugenden Verbindung vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 50 bis 1900C zu einem Ester der Formelt
R X
I I
P-C-O-CF0-C- CHoCHJCHoO R1 Y
als Zwischenprodukt umsetzt und anschließend die Zwischenprodukte durch Umsetzung mit einem Alkalihydroxyd« das vorzugsweise ale w&Brige Lösung zugesetzt wird« in die gewünschten Epoxyverbindungen umwandelt. Die letztgenannte Umsetzung verläuft glat^t bei Raumtemperatur« wenngleich
BAD ORIGINAL
U ü 9 8ΛJJ 17
gewünschtenfalIs auch höhere oder niedrigere Temperaturen angewandt werden können. Geeignete, freie Radikale erzeugende Verbindungen sind beispieleweise organische Peroxyde, wie Benzoylperoxyd und Di-tert-butyl-peroxyd, sowie organische Azonitrile, wie α,α1-Azobisisobutyronltril, α,α'-Azobis-a, ^dimethyl-valeronitril und α,α*-Azobiscyclohexancarbonsäurenitril.
Die Herstellung der als Auegangsmaterialien verwendeten fluorierten Äther ist in der Patentanmeldung P 15 68 042.9 derselben Anmelderin beschrieben.
Die folgenden Beispiele erlttutern die Erfindung, Beispiel 1
55 g Allylalkohol und 100 g (CPy)2CF-O-CF2CF2J wurden in einem mit RUckfluSkühler und magnetischem Rührer ausgerüsteten OlasgefKQ 72 Stunden bei etwa 80 bis 90"C unter Rühren mit einer UV-Lampe bestrahlt« Das Produkt wurde fraktioniert destilliert und ergab in 79£-iger Ausbeute eine Verbindung der Formel (CF^gCF-O-CPgCPgCHg'-CHJCHgO*! vom Kp 86 bis <#ft/4o mm Hg und einem Brechungsindex nj*2 - 1,3792.
Analyse: Ber. H 1,28 F 44,5
Oef. H 1,42 F 44,9
25 g der erhaltenen Verbindung wurden mit einer Lösung von 2,4 g NaOH in 20 ml Wasser umgesetzt. Man trennte die beiden sich bildenden Schichten voneinander und extrahierte dl« wKSrlge Phase mit DiKthylKther. Das Extrakt wurde mit der organischen Phase vereinigt, und beide gemeinsam wurden fraktioniert destilliert, wobei 9*0 g der Verbindung
UU9817/1721 BAD ORIGINAL P-C-O- CP2CPgCHg - CH - CH2
vom Kp 60 bis 66°C/4o mm Hg und dem Brechungsindex jj β 1,3086 erhalten wurden.
Analyse« Ber, C 28,1 H 1,50 P 61,1 Oef. C 28,6 H 1,50 P 62,0
Beispiel 2
1 Mol Allylacetat und 1 Mol (CP-. JgCP-O-CPgCPgJ wurden mit 0,2 Mol a,ctf-Azobisl8obutyronitrll vermischt, und das Reaktionsgemisch wurde 5 Stunden lang unter Stickstoff am Rückfluß erhitzt. Fraktionierte Destillation des Produktes ergab eine Verbindung der Pormel:
(CPj)2CP-O-CPgCPgCHg-CHJCHgO.
0,1 Mol dieser Verbindung wurden in Xther gelöst, und die Lösung wurde mit 0,2 Mol NaOH versetzt und 5 Stunden lang am Rückfluß erhitzt. Durch fraktionierte Destillation erhielt man die gleiche Epoxyverbindung wie nach dem Verfahren' von Beispiel 1.
Weitere Epoxyverbindungen können gentffi den Verfahren von Beispiel 1 und 2 aus den entsprechenden fluorierten Xthern hergestellt werden. Beispiele für geeignete fluorierte Äther sind!
U09817/1721
(CF5) gCP-O-CPgCFBrJ
CP2Cl
CP5-CP-O-CP2CP2J
(CP2Cl)2CF-O-CP2CP2J
CFCl
CP2Cl-C-CP-
0-CP2CP2J
CP5CP2CF2-O-CP2CH2J
BeiBplel 3 O
5#2 g (CF5)2CF-0-CP2CF2CHg-dH-CH2 und 0,059 g 5
wurden in einem zugesonmolzenen Polymerisationsrohr 4 Tage auf 95% erhitzt. Daa erhaltenen Produkt wurde in 15 ml Trifluormethylbenzol gelöst, die Lösung mit 3 Tropfen konzentrierter HCl versetzt und ansohlieSend in Methanol gegossen. Das Polymerisat sohied sich als viskose, gelbe Flüssigkeit ab, die sich am Boden des ReaktlonsgefS0es absetzte. Man erhielt insgesamt 2,7 g Polymerisat mit einer reduzierten Viskosität von 0,08 in einer 1,4^-igen Trifluormethylbenzollusung bei 250C. Das Polymerisat löste sich in Trifluormethylbenzol und 1,2-Dichlorperfluorcyolohexen und war in Xthanol und DiMthylXther unlöslich.
Bine Lösung des Polymerisates in Trifluormethylbenzol wurde auf Papier aufgebracht, wonach nach Verdampfen des Lösungsmittels ein waseerabetoBtnder überzug auf dem Papier erhalten wurde.
UU981 7/1721

Claims (7)

Fatentans ρ r ü c h e
1. Fluorhalt ige s Polymer, dadurch gekennzeichnet , daß es wiederkehrende Einheiten der Formel:
- CH - CH2 - 0 -
k f
X-C- CP0 - 0 - CP
Y
in der H und B9, die gleich oder verschieden sein können. Jedes ein Fluoratom oder ein perhalogenlerter Alkylrest, in dem Jedes der Halogenatome« die gleich oder verschieden sein können, ein Fluor- oder Chloratom 1st und an jedes Kohlenstoffatom mindestens 1 Pluoratom gebunden 1st, ist, X ein Fluor-, Chlor-, Brom- oder Wasserstoffatom ist und Y ein Fluor- oder Wasserstoffatom ist, enthält.
2. Polymer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daS R und R* jedes eine perhalogenlerte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist und R und R1 zusammen höchstens 10 Kohlenstoffatomen enthalten.
?, Polymer gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß R und R' Jedes eine Trifluormethylgruppe und X und Y jedes ein Fluoratom 1st.
4. Verfahren zur Herstellung eines Polymer nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß man eine Verbindung der Formeis
BAD ORIGINAL
T ί Α
P-C-O-CP0-C-CH0-CH-
I, Is
R1 Y
in der R, R1, X und Y die oben angegebene Bedeutung besitzen, in Gegenwart einer katalytisch aktiven Metallverbindung und vorzugsweise bei einer Temperatur von 50 bis 200Ϊ polymerisiert.
5* Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch ge« kennzelohnet , daß man als Ausgangsmaterial eine Verbindung verwendet« in der R und R' jedes eine perhalogenlerte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet und R und R* zusammen höchstens 10 Kohlenstoffatome enthalten.
6. Verfahren gemäß Anspruch X, dadurch gekennzeichnet , daß als Ausgangsmaterial eine Verbindung verwendet wird, in der R und R* Jedes ein TrI-fluoxmethylrest und X und Y Jedes ein Pluoratom ist.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet» daß als Katalysator Elsen(III)ohlorid verwendet wird.
UU9817/1721
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