專利名稱：用于光學材料的化合物及其制備方法
背景技術：
本發(fā)明涉及光學材料、設備及其制備方法。
在光學設備(例如光學纖維和光學波導)中使用的光學材料廣泛地用于電子和通訊中以跨越大的地理距離和地形的變異傳遞數(shù)據(jù)和信號。光學材料還可用于信號裝置和電腦通訊中，以用于較短范圍的數(shù)據(jù)傳遞。選擇性地設計和選擇光學纖維和光學覆層材料確保了高保真度信號、低光損失(或者低信號損失)和理想的長使用期限。光學波導設備利用控制光束通路的能力，然后控制所用材料的折射率。光學波導材料在許多光學聚焦、傳播、彎曲和傳遞應用中的需求越來越大。
通常，光學波導材料由各種材料(例如石英、玻璃、丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂和透明塑料和復合物聚合物)制備。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)基于氧化硅的材料對于需要低光學損失的應用具有潛在的用處，但是這些材料通常制備起來昂貴。
需要利用具有低光學損失的光學材料來形成光學設備的成本有效的方法。還需要改進光學材料的可靠性和熱穩(wěn)定性。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個方面是包括至少一種選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物
其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；而R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團。該多環(huán)或者單環(huán)化合物包括至少兩個全氟乙烯基基團。
本發(fā)明的第二方面是形成所公開的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物的光學膜的方法。該方法包括提供單體A和單體B的共混物。單體A包括包含至少一種選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物
其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；而R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團；所述多環(huán)或者單環(huán)化合物包括至少兩個全氟乙烯基基團。單體B是包含至少兩個CF2＝CF-單元的有機化合物。該方法包括提供該共混物，使該共混物與光引發(fā)劑和可光固化的單體C混合以獲得經(jīng)混合的共混物，其中該可光固化的單體C包括丙烯酸酯、環(huán)氧化物、聚酰亞胺、硅酮、乙烯基化合物、碳酸酯和二烯的至少一種；部分聚合該共混物或者經(jīng)混合的共混物的至少一種；將經(jīng)混合的共混物沉積在基材上形成膜；將膜選擇性暴露在輻照下以至少部分聚合單體C；并固化膜。
本發(fā)明的第三方面是包含由多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物制備的聚合物的光電設備，其中的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物包括至少一種選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元 其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；而R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團。該多環(huán)或者單環(huán)化合物包括至少兩個全氟乙烯基基團。
本發(fā)明的第四方面是通過使組分(a)、(b)和(c)反應制備的聚合物，其中組分(a)是單體A和單體B的共混物，所述單體A包括多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物，該多環(huán)或單環(huán)全氟乙烯基化合物包括至少一種選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元 其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；而R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團。該多環(huán)或者單環(huán)化合物包括至少兩個全氟乙烯基基團，單體B是包含至少兩個CF2＝CF-單元的有機化合物，組分(b)是至少一種可光固化的單體C，其中該可光固化單體包括丙烯酸酯、環(huán)氧化物、聚酰亞胺、硅酮、乙烯基化合物、碳酸酯、二烯和它們的組合的至少一種，且組分(c)是至少一種光引發(fā)劑。
本發(fā)明所公開的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物、形成光學膜的方法、電活性設備、聚合物和實施方案尤其可應用于光學波導系統(tǒng)、全息圖、全息設備、它們的組合和本領域技術人員已知的類似應用。本發(fā)明的這些和其它方面、優(yōu)點和顯著特點將通過下面的詳細描述和所附權(quán)利要求書變得更加顯而易見。
發(fā)明詳述提及通常的化學結(jié)構(gòu)時，應當理解的是這些陳述是用于描述本發(fā)明的具體實施方案，而不是將本發(fā)明限制于此。
光學波導材料和系統(tǒng)通常沿著所需方向聚焦、發(fā)散、引導或者傳播光束或者信號。它們的效率經(jīng)常取決于在系統(tǒng)中對折射率的控制、它們的熱穩(wěn)定性和對設置波導材料的組件的粘合。高的熱穩(wěn)定性和基材粘合確保了隨著時間推移具有連續(xù)的材料功能性。與傳統(tǒng)的熔融玻璃相比，聚合物，特別是具有硅-氧網(wǎng)絡(或者Si-O連接鍵)的聚合物，很適合用于光學波導應用，這是因為這些聚合物在低溫下加工，被設置到許多基材上和可針對光學和機械性能進行定制。
對于低光損失是關鍵的波導應用，來自無機氧化硅或者來自氟化聚合物的光學材料已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)是特別合適的。常規(guī)合成含氟聚合物伴有的一個問題是對于光學組件或者基材的粘合力相對低，導致設備失效和限制了操作條件。另外，常規(guī)含氟聚合物系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性低，導致材料在波動操作條件下降解。使用含氟聚合物制備光學材料的常規(guī)方法不能賦予波導材料以改善的粘合力、更高的熱穩(wěn)定性或者最優(yōu)地利用其低光損失特性。
在一個實施方案中，本發(fā)明提供了用作光學分級材料的化合物。在另一實施方案中，公開了用于形成光學膜的方法。第三個實施方案提供了包括光學波導材料的光電設備。第四個實施方案提供了由所請求保護的化合物制備的聚合物。
本發(fā)明的一個方面是包含至少一種選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物
其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；而R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團。該多環(huán)或者單環(huán)化合物包括至少兩個全氟乙烯基基團。
在所公開的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物的一個實施方案中，所述脂族基團是烷基、烷氧基、全鹵烷基、部分鹵代的烷基。在另一實施方案中，所述芳族基團是芳基、芳氧基、全鹵芳族基團或者部分鹵代的芳族基團。在第三個實施方案中，該全氟乙烯基化合物具有式III[RSiO3/2]nIII其中R在各種情況下獨立地為氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團；n是2至約1000的數(shù)字。
在第四個實施方案中，全氟乙烯基化合物具有式IV[R2SiO]nIV其中R在各種情況下獨立地為氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團；n是2至約1000的數(shù)字。
在第五個實施方案中，單環(huán)或者多環(huán)全氟乙烯基化合物還包括選自式V和式VI的結(jié)構(gòu)單元 其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；而R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團。在一個實施方案中，M包括硅和鍺的至少一種。在另一個實施方案中，單環(huán)或者多環(huán)全氟乙烯基化合物包括硅-氧網(wǎng)絡。在另一實施方案中，硅-氧網(wǎng)絡包括低聚倍半硅氧烷。在另一實施方案中，該低聚倍半硅氧烷包括多面體低聚倍半硅氧烷。在另一實施方案中，該多面體低聚倍半硅氧烷包括八面體結(jié)構(gòu)。
最經(jīng)常地，倍半硅氧烷由三官能有機硅單體(例如RSiCl3或者RSi(OMe)3)的水解縮合反應制備。許多水解縮合反應產(chǎn)生合成有用數(shù)量的含有6、8、10、12個Si原子及其組合的全縮合多面體低聚倍半硅氧烷骨架。倍半硅氧烷骨架建立在Si-O連接鍵和簇上。
類似的Si-O簇通過堿催化四官能的硅單體(例如四乙氧基硅烷Si(OEt)4)制備。四乙氧基硅烷簇是具有[(SiO2)n(SiO4)m]4M-型結(jié)構(gòu)而不是在倍半硅氧烷中存在的[RSiO3/2]型結(jié)構(gòu)的官能化硅酸酯，與縮合的倍半硅氧烷骨架也存在許多相似性。例如，四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、硅酸、SiO2和它們的組合的堿催化平衡可以在溶液中主要含Si物質(zhì)是[Si8O20]8-的條件下良好平衡。

不完全縮合的多面體低聚倍半硅氧烷骨架水解成全部縮合的骨架(例如R8Si8O12)需要形成許多中間體。通常，中間體以少量存在，其在反應條件下不穩(wěn)定，非常難于從典型的粗產(chǎn)品混合物中分離。然而，RSiX3的縮合有時產(chǎn)生非常高產(chǎn)率的作為完全縮合的倍半硅氧烷骨架的合乎邏輯的中間體的化合物。最廣泛應用的倍半硅氧烷骨架是和(c-C6H11)6Si6O9一起獲得的三硅烷醇(分子6a)和通過(c-C6H11)SiCl3水解縮合的分子7。三硅烷醇(分子6a)的合成是本領域技術人員已知的并通常需要約3星期至約6星期的培育時間來提供有用的量。環(huán)戊基取代的三硅烷醇(分子6b)也以類似的方式制備，而通過在升高溫度下進行反應大大降低了反應時間。(c-C7H13)SiCl3和(降冰片基)SiCl3的水解縮合產(chǎn)生了四硅烷醇(分子8a和8b)。這些結(jié)構(gòu)是本領域技術人員已知的。
多面體低聚倍半硅氧烷骨架也是被合成地合成。作為實例提及Si8O12R8(12)結(jié)構(gòu)，但是所述制備方法可以通過本領域技術人員已知的合適變化被應用到其它網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中。
各分子上的R基團可以全部相同但也可以是不同的。R基團選自全部已知的有機官能團，包括氫化物、脂族化合物、芳族化合物、烷基化合物、芳基化合物、烷氧基化合物、苯氧基化合物、部分或者全部鹵代的化合物、含有可聚合官能度的基團，例如丙烯酸酯、環(huán)氧化物、乙烯基、羥基、氰基和它們的組合。
本發(fā)明的第二方面是形成所公開的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物的光學膜的方法。該方法包括提供單體A和單體B的共混物。單體A包括包含至少一個選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物 其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；而R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團；所述多環(huán)或者單環(huán)化合物包括至少兩個全氟乙烯基基團。單體B是包含至少兩個CF2＝CF-單元的有機化合物。該方法包括提供該共混物，使該共混物與光引發(fā)劑和可光固化的單體C混合以獲得經(jīng)混合的共混物，其中該可光固化的單體C包括丙烯酸酯、環(huán)氧化物、聚酰亞胺、硅酮、乙烯基化合物、碳酸酯和二烯的至少一種；部分聚合該共混物或者經(jīng)混合的共混物的至少一種；將經(jīng)混合的共混物沉積在基材上形成膜；將膜選擇性暴露在輻照下以至少部分聚合單體C；并固化膜，由此在所公開的光學膜中產(chǎn)生最終的強度和粘合性能。通常，固化包括加熱到約150℃至約300℃的溫度。
在更具體的實施方案中，M包括硅和鍺的至少一種。在一個實施方案中，多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物包括硅-氧網(wǎng)絡。在一個實施方案中，硅-氧網(wǎng)絡包括低聚倍半硅氧烷。在另一實施方案中，低聚倍半硅氧烷包括多面體低聚倍半硅氧烷。在另一實施方案中，多面體低聚倍半硅氧烷包括八面體結(jié)構(gòu)。多環(huán)或者單環(huán)的全氟乙烯基化合物的各種結(jié)構(gòu)代表物顯示如下
在本發(fā)明中公開的單體B包括由CF2＝CF-Xm-R-Xm-CF＝CF2型結(jié)構(gòu)代表的分子，其中X在各種情況下獨立地為鍵、氧連接鍵、胺連接鍵、硫連接鍵、含硅連接鍵、脂族基團、脂環(huán)族基團或芳族基團，m在各種情況下獨立地為0至約100的整數(shù)，而R為鍵、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團。在一個實施方案中，單體B包括1，6-二(三氟乙烯基)十二氟己烷(下面用16代表)、4，4’-雙(4-三氟乙烯基)氧)聯(lián)苯(下面用17代表)、1，1，1-三(4-三氟乙烯基氧苯基)乙烷(下面用18代表)、雙(4-三氟乙烯基)氧)全氟聯(lián)苯(下面用19代表)和它們的組合中的至少一種。所列分子的一些是商業(yè)上可獲得的，例如4，4’-雙(4-三氟乙烯基)氧)聯(lián)苯(下面用17代表)和1，1，1-三(4-三氟乙烯基氧苯基)乙烷(下面用18代表)由Oakwood Products Inc.，West Columbia，SC29172可獲得。單體B的非限制性結(jié)構(gòu)代表物顯示如下
當結(jié)構(gòu)20代表部分固化的聚合物結(jié)構(gòu)時，Z是包括所有已知有機官能團的分子，包括R、氫化物、脂族-、芳族-、烷基-、芳基-、烷氧基-、苯氧基-、部分或者全部鹵代的化合物、含有可聚合官能度的基團，例如丙烯酸酯、環(huán)氧化物、乙烯基、羥基、氰基和它們的組合。當與單體A共聚或者共混時，單體B通常用于獲得所需的材料性能。在一個實施方案中，X包括O、N、S、Si、-CH2-、-CF2-、-CR2-、烷基、烷氧基、部分鹵代的脂族基團或者全部鹵代的脂族基團和它們的組合的至少一種，其中R如式I所定義。
在本發(fā)明的一個實施方案中，部分聚合共混物和經(jīng)混合的共混物的至少一種的步驟包括部分聚合單體A和B的共混物，使得在形成經(jīng)混合的共混物之前進行部分聚合。在另一實施方案中，通過熱輻照、曝光的至少一種或者它們的組合來實施固化步驟。在第三實施方案中，部分聚合共混物和經(jīng)混合的共混物的至少一種的步驟包括在約100℃至約200℃溫度下加熱共混物約2分鐘至約60分鐘。在第四實施方案中，使膜選擇性暴露在輻照下以至少部分聚合單體C的步驟還包括在將膜選擇性暴露在輻照下之后使單體C從膜未經(jīng)暴露的區(qū)域擴散到經(jīng)暴露的區(qū)域；和在一些實施方案中，該步驟使用光掩膜進行。通常，進行選擇性曝光和擴散的步驟以在膜的經(jīng)暴露和未經(jīng)暴露的區(qū)域之間產(chǎn)生光學折射率的理想對比(或者梯度)。在第五個實施方案中，經(jīng)混合的共混物具有約10厘沲(cSt)至約10000厘沲(cSt)的粘度。在第六個實施方案中，經(jīng)混合的共混物被沉積在包括金屬、陶瓷、玻璃、塑料、有機材料、無機材料、半導體、電子設備、微電機系統(tǒng)(MEMS)設備、傳感器、折射率調(diào)節(jié)設備、分光器和它們的組合的至少一種的基材上。在第七個實施方案中，經(jīng)混合的共混物使用包括旋涂、刮涂、浸涂、流延、擠出和它們的組合的至少一種技術沉積到基材上。
所公開的形成光學膜的方法同樣可用于形成光學材料，特別是用于分級的光學材料。在本文中使用時，光學材料是指具有理想的光透過性質(zhì)的材料。在本文中使用時，分級的光學材料是指在跨越其維度之一上其性質(zhì)具有結(jié)構(gòu)不均一性。在材料中兩極之間的光路可以在材料內(nèi)沿著長度、寬度或者高度維度前行。分級的光學材料通常在它們的主體內(nèi)具有受控的折射率，使得光學信號可以沿著所需輪廓翻轉(zhuǎn)。因此，理想的是具有包含分級光學材料的光波導管。在另一實施方案中，光學分級的材料具有約1.0至約2.42的折射率。在第三實施方案中，由所公開方法提供的光學分級材料在約600nm至約1600nm波長內(nèi)具有低于約1dB/cm的光損失，更具體地是在約850nm、1310nm和1550nm波長處具有低于約0.1dB/cm的光損失，更加具體地是在約850nm、1310nm和1550nm波長處具有低于約0.05dB/cm的光損失。
通過所公開方法制備的聚合物具有對基材的高粘合力。在本文中使用時，高粘合力是指結(jié)合在一起形成結(jié)構(gòu)單元的由不同材料制備的疊層在正常的環(huán)境變化或者預期的應力負載下保持整體性而不會物理分離為各層。粘合力通常通過各種方法進行測定，這些方法包括刮擦、剝離、拔出、鼓泡和刻痕測試，其中所述界面經(jīng)受非常高的應力水平和因而造成不均勻的變形。例如，通過膠帶試驗來測量粘合力的標準測試方法由美國標準測試方法(American Standard Test Method，ASTM)D3359中記載，該方法將粘合力測試結(jié)果分類為5個類別，5的測試結(jié)果表示最高的可測得粘合力。所公開的基材通常包括金屬、陶瓷、玻璃、塑料、有機材料、無機材料、半導體材料、電子設備、微電機系統(tǒng)(MEMS)設備、傳感器、折射率調(diào)節(jié)設備的至少一種或者它們的組合。根據(jù)ASTM標準，所公開的聚合物對塑料、玻璃、硅基材具有高于3B級，更優(yōu)選高于4B級的高粘合力。
在一個實施方案中，所公開的化合物是阻燃劑。通常已知阻燃劑為延緩點燃和降低火焰沿著其表面蔓延的材料。在另一實施方案中，該化合物具有高的熱穩(wěn)定性。高熱穩(wěn)定性意味著當材料暴露于約100℃溫度下延長的時間段時理想的性質(zhì)變化最小或者沒有變化。熱穩(wěn)定材料定義為在高溫范圍保持其熱解重量和化學整體性的材料，在高達約250℃下的溫度穩(wěn)定性是優(yōu)選的。
由所公開的化合物準備的聚合物對于光學透鏡、聚焦設備、和被設計用來約束或者引導光波到由體系或者材料的物理邊界限定的方向(即在光學波導中)的體系或材料而言是有吸引力的候選物。
根據(jù)所公開方法制備的膜包括由約1重量％至約100重量％濃度的單體A和約99重量％至約0重量％濃度的單體B制備的聚合物。在所公開的方法中，單體A和單體B在共混時提供了所需材料性質(zhì)(例如折射率、粘合力和抗斷裂性)。在一個實施方案中，前體共混通過在圓底燒瓶中混合單體A和單體B并用磁性攪拌器攪拌該混合物而進行。在一些實施方案中，單體A和單體B化學反應以提供經(jīng)改性的前體。在其它的實施方案中，單體A和單體B物理地相互作用以提供物理共混的混合物。在本發(fā)明的一個實施方案中，通過共混單體A和單體B獲得的化學改性前體產(chǎn)生了用于進一步處理的另一單體A。共混單體A和單體B提供了這樣的方法，通過該方法用相對低分子量的聚合物通過聚合物鏈延長或者交聯(lián)機理或者兩者來提供公告的分子量。提供經(jīng)改性的前體在本領域中稱為預聚合。在一些實施方案中，單體A和單體B在本領域已知的常用有機溶劑存在條件下進行共混和預聚合。在一些實施方案中，進行預聚合以獲得可加工粘度的溶液，而包括苯、甲苯、醇、醚、酯和它們的組合的各種溶劑被用于該目的。
在一些實施方案中，將經(jīng)預聚合的共混物在約100℃至約200℃的溫度下加熱達約2分鐘至約60分鐘。加熱得到了具有可控的粘度以輔助施加到所選基材上的沉積物或者經(jīng)預聚合的共混物的至少一種。沉積物可以通過過濾、離心分離、色譜法和它們的組合的至少一種的而分離，并用于施加到基材上。經(jīng)預聚合的共混物具有約10cSt至約10000cSt的粘度。
為了在材料中提供不同的折射率區(qū)域，將可光固化的單體C與預聚合的共混物相混合。在本領域中固化是指使單體或者低聚物聚合或者使現(xiàn)有聚合物交聯(lián)以獲得其最終物理、化學、機械和光學性質(zhì)的過程。如上所述，可光固化的單體C包括丙烯酸酯、環(huán)氧化物、聚酰亞胺、硅酮、乙烯基化合物、碳酸酯、二烯和它們的組合的至少一種以產(chǎn)生經(jīng)混合的共混物。
在一些實施方案中，光引發(fā)劑被添加到預聚合共混物中。光引發(fā)劑是直接或者間接地從光吸收能量而形成引發(fā)聚合反應的反應性物質(zhì)、自由基或者離子的化合物。光引發(fā)劑通常包括二溴乙烷、二苯甲酮、芐基二甲基縮酮、2-羥基-2-甲基苯基丙-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙-1-酮、苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?氧化膦、N-羥基鄰苯二甲酰亞胺三氟甲磺酸鹽、(4-苯氧基芐基)三甲基氯化銨、苯偶姻甲基醚、二甲基碘六氟磷酸鹽和它們的組合的至少一種。在一些實施方案中，將敏化劑添加到經(jīng)預聚合的共混物中。敏化劑是增大光引發(fā)劑體系的波長響應范圍的化合物，優(yōu)選的敏化劑包括2，4-(雙(4-二乙基氨基亞芐基)環(huán)戊酮(通常稱為DEAW)、2，4(雙-久洛尼定基)環(huán)戊酮(通常稱為JAW)、樟腦醌(通常稱為CQ)、甲基苯甲酰甲酸酯(通常稱為MBF)和它們的組合的至少一種。
部分聚合在共混物和經(jīng)混合的共混物的至少之一中進行。在一個實施方案中，部分聚合通過在混合前部分聚合共混物而進行。在第二個實施方案中，部分聚合在混合一些或者全部組分后進行。
使用包括旋涂、刮涂、浸涂、流延、擠出和它們的組合的至少之一的技術將經(jīng)預聚合和混合的共混物作為膜沉積在所選擇的基材上。該基材包括金屬、陶瓷、玻璃、塑料、有機材料、無機材料、半導體、電子設備、微電機系統(tǒng)(MEMS)設備、傳感器、折射率調(diào)節(jié)儀、分光器和它們的組合的至少一種。
經(jīng)沉積的膜隨后被暴露在輻照下以至少部分聚合單體C。選擇性地曝光沉積膜提供了單體C從沉積膜的未經(jīng)暴露的區(qū)域擴散到沉積膜的經(jīng)暴露的區(qū)域，由此獲得了具有分級性質(zhì)的材料。在一個實施方案中，該膜使用光掩膜被暴露到合適波長的光下。在另一實施方案中，整個膜被暴露在輻照下且沒有使用光掩膜。在第三個實施方案中，進行選擇性暴露和擴散以在膜的暴露和未經(jīng)暴露的區(qū)域之間產(chǎn)生理想的折射率對比，從而提供分級的光學材料。
通過施加熱能和光能的至少一種將沉積的共混物完全聚合。施加熱能的步驟包括例如將基材加熱到約150℃至約300℃的溫度。膜的最終物理、化學、機械和光學性能通過固化獲得。在另一實施方案中，該膜在約100℃至約200℃溫度下暴露約2分鐘至約60分鐘。
化學計量地，單體A和單體B的每一種通過2+2環(huán)加成機理進行化學加成反應以產(chǎn)生具有環(huán)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物。在本發(fā)明的一個實施方案中，獲得了環(huán)丁烷環(huán)狀結(jié)構(gòu)。使用更加復雜和高級的單體A和單體B，獲得了多環(huán)的和網(wǎng)絡狀環(huán)的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。在一個實施方案中，在三維空間內(nèi)獲得了幾種環(huán)丁烷環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
硅-氧籠型網(wǎng)絡減少了在理想波長處導致振動諧波吸收的化學鍵。這樣的鍵主要是X-H連接鍵，其中X包括C、O、N和其它元素的至少一種。所公開的氟化倍半硅氧烷(當用作單體A時)不含這樣的鍵。通過使用環(huán)狀結(jié)構(gòu)，取得了對端基的良好控制和改善的材料性質(zhì)。交聯(lián)基團是進一步、獨特地適用于波導材料，這是因為反應不含催化劑和不產(chǎn)生含X-H的子基團。通過選擇Si原子和交聯(lián)基團之間的間隔基團實現(xiàn)了各性質(zhì)(例如折射率、韌性、Tg和其它光學、機械和全息性質(zhì))的調(diào)節(jié)。在一個實施方案中，由于其低C-H含量和高穩(wěn)定性而使用了苯基。其它性質(zhì)調(diào)節(jié)通過將具有至少兩個三氟乙烯基基團的不同的高氟化單體混入到倍半硅氧烷單體中然后共聚而進行。在本發(fā)明的一個實施方案中，如果希望光-圖案化，則將高度氟化的光敏單體添加到部分聚合的倍半硅氧烷基體中并進行暴露交聯(lián)，隨后通過施加熱能實現(xiàn)完全聚合。
在結(jié)構(gòu)上，通過倍半硅氧烷核使用氧化硅基體降低了總的C-H和C-F鍵的數(shù)量。通過降低C-H鍵的數(shù)量，本發(fā)明的一個實施方案提供了具有較低吸收光損失的化合物。通過降低C-F連接鍵的數(shù)量，本發(fā)明的第二實施方案改善了對基材的粘合力。本發(fā)明的第三實施方案通過用Si-O連接鍵替代C-X連接鍵改善了熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明的第三方面是包括由多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物制備的聚合物的光電設備，其中該多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物包含選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元的至少一種 其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；而R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團。該多環(huán)或者單環(huán)化合物包含至少兩個全氟乙烯基基團。
在一個實施方案中，所公開的光電設備的電活性組件包括有機發(fā)光二極管、光電池、發(fā)光二極管、電致發(fā)光材料、陰極發(fā)光材料、磷光材料、鏡子、激光器、光學纖維、MEMS設備、用于匯聚或者發(fā)散光的設備、光導材料、分光器和它們的組合的至少一種。在另一實施方案中，該光電設備被設計為由電源驅(qū)動。
本發(fā)明的第四方面是通過使組分(a)、(b)和(c)反應制備的聚合物，其中組分(a)是單體A和單體B的共混物，所述單體A包括包含至少一種選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物 其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；而R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團。該多環(huán)或者單環(huán)化合物包含至少兩個全氟乙烯基基團，單體B是包含至少兩個CF2＝CF-單元的有機化合物，組分(b)是至少一種可光固化的單體C，其中該可光固化的單體包括丙烯酸酯、環(huán)氧化物、聚酰亞胺、硅酮、乙烯基化合物、碳酸酯、二烯和它們的組合的至少一種，和組分(c)是至少一種光引發(fā)劑。
在本發(fā)明的一個實施方案中，所述光引發(fā)劑包括二溴乙烷、二苯甲酮、芐基二甲基縮酮、2-羥基-2-甲基苯基丙-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙-1-酮、苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?氧化膦、N-羥基鄰苯二甲酰亞胺三氟甲磺酸鹽、(4-苯氧基芐基)三甲基氯化銨、苯偶姻甲基醚、二苯基碘六氟磷酸鹽和它們的組合的至少一種。
下面的實施例被納入是為了闡述本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點，而不是為了限制本發(fā)明。
實施例1使用四氯硅烷制備4-溴苯基三氯硅烷在4小時時間內(nèi)將新活化的鎂(8.5g，0.35mol)緩慢添加到1，4-二溴苯(80g，0.34mol)在200mL二乙基醚中的溶液中，將溫度保持低于30℃。反應混合物被攪拌8小時，然后在12小時內(nèi)緩慢添加到四氯硅烷(100mL，0.87mol)在二乙基醚(50mL)中的混合物中。所述混合物經(jīng)攪拌12小時，在真空下去除未反應的四氯硅烷和二乙基醚。留下的液體通過Vigreux柱在減壓下分餾蒸餾，以提供油狀的4-溴苯基三氯硅烷(350μHg/85℃-37g/37％)。
1HNMR(400MHz，CDCl3)δ7.69(4H，dd).13CNMR(100MHz，CDCl3)δ134.6，131.9，130.4，128.2.GC-MS290(M+).
實施例2使用四乙氧基硅烷制備4-溴苯基三乙氧基硅烷在4小時時間內(nèi)將新活化的鎂(8.5g，0.35mol)緩慢添加到1，4-二溴苯(80g，0.34mol)在200mL二乙基醚中的溶液中，將溫度保持低于30℃。反應混合物被攪拌8小時，然后緩慢添加到四乙氧基硅烷(100mL，0.44mol)在Et2O(50mL)中的混合物中。所述混合物經(jīng)攪拌12小時，在真空下去除未反應的四乙氧基硅烷和二乙基醚。留下的液體通過Vigreux柱在減壓下分餾蒸餾，以提供澄清油狀的4-溴苯基三乙氧基硅烷(37g，37％，在250μHg下，bp為80-90℃)。
1HNMR(400 MHz，CDCl3)δ7.56(4H，dd)，3.89(6H，q)，1.27(9H，t).13CNMR(100MHz，CDCl3)δ136.4，131.1，58.8，18.2.GC-MS318(M+).
實施例3八(4-溴苯基)倍半硅氧烷的制備將4-溴苯基三氯硅烷(29g，0.1mol)溶解在200mL甲醇和20mL水中并回流36小時。液體從凝膠潷析出來，而凝膠在甲醇中聲波處理以產(chǎn)生白色粉末。使用了過濾和柱色譜法來純化產(chǎn)品即八(4-溴苯基)倍半硅氧烷。
實施例41-(三氟乙烯基氧)-4-[4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧雜環(huán)硼戊烷]苯的制備由Oakwood Products，Inc.可商購得的1-溴-4-(三氟乙烯基氧)苯被用作前體。將100mL THF(四氫呋喃)中的12.65g(0.05mol)1-溴-4-(三氟乙烯基氧)苯逐滴滴加到裝備有滴液漏斗、溫度計、攪拌器和氮氣入口的500mL 3頸燒瓶中的100mL THF中的2.5g(0.1mol)新活化的鎂中。在添加過程中溫度保持低于30℃。在完全轉(zhuǎn)化為格氏中間體后，在室溫下將溶液滴加到50mL THF中的10.2g(1.1當量)的2-異丙氧基-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧雜環(huán)硼戊烷中。該溶液經(jīng)回流12小時，用水稀釋，用二氯甲烷萃取，在MgSO4上干燥和濃縮。在300μHg和100℃下分餾蒸餾獲得了澄清油狀的37％的理想產(chǎn)物。
1HNMR(400MHz，丙酮-d6)δ7.83(2H，dd)，7.22(2H，dd)，1.34(12H).13CNMR(100MHz，丙酮-d6)δ205.1，154.2，147(m)，136.9，133(m)，114.92，83.8，24.3.19FNMR(470MHz，丙酮-d6)δ-123.85(t)，-130.8(t)，-138.3(t).GC-MS300(M+).
實施例5八[4-三氟乙烯基氧苯基)苯]倍半硅氧烷的制備在氮氣層下向含有50mL甲苯、10mL Na2CO3和2mL乙醇的100mL三頸圓底燒瓶中添加1g八(4-溴苯基)倍半硅氧烷、8當量的1-(三氟乙烯基氧)-4-[4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧雜環(huán)硼戊烷]苯和0.5當量的四(三苯基膦)鈀(0)。該混合物經(jīng)攪拌24小時，冷卻到室溫和用100mL水洗滌兩次。甲苯相經(jīng)MgSO4干燥，過濾、濃縮，并將產(chǎn)物在甲醇中作為白色粉末沉積。19F-NMR(470MHz)δ-122.96(dd.1F)，-129.9(dd，1F)，-137.39(dd，1F)。
實施例6三氟乙烯基三乙氧基硅烷的制備向具有氮氣和攪拌棒的干燥三頸圓底燒瓶中添加約(9.5mL，在-78℃為14.5g，0.12mol)碘三氟乙烯和200mL被預先冷卻到-78℃的二乙基醚。在1小時時間內(nèi)滴加仲丁基鋰(89mL，1.4M溶液，0.12mol)。在-78℃下攪拌溶液5分鐘。在-78℃下在5分鐘內(nèi)添加氯三乙氧基硅烷(24.35mL，0.12mol)。讓溶液緩慢升溫并攪拌過夜。剩下澄清的黃色溶液。采用分餾蒸餾來純化產(chǎn)品。
實施例7(4-三氟乙烯基羥苯基)三氯硅烷的制備向具有氮氣和攪拌棒的三頸圓底燒瓶中添加經(jīng)活化的鎂(7g，0.288mol)屑。在冷卻后，給燒瓶配備冷凝器，添加200mL干醚和2碘晶體。添加1/3的4-三氟乙烯基醚-1-溴苯(總共使用10g，O.0.039mol)。一旦開始，添加剩余的4-三氟乙烯基醚-1-溴苯。溶液緩慢變棕，且溫度保持低于25℃。將100mL四氫呋喃中的稍微過量的四氯硅烷(SiCl4)轉(zhuǎn)移到具有攪拌棒和氮氣層的1000mL三頸燒瓶中。將溶液冷卻到20℃，并滴加經(jīng)過濾的格氏試劑。采用分餾蒸餾來純化產(chǎn)品。
實施例8八(4-三氟乙烯基氧苯基)倍半硅氧烷的制備將4-三氟乙烯基氧苯基三氯硅烷(31g，0.1mol)溶解在200mL甲醇和20mL水中并回流36小時。液體從凝膠潷析出來，而凝膠在甲醇中聲波處理以產(chǎn)生白色粉末。使用了過濾和柱色譜法來純化產(chǎn)品八(4-三氟乙烯基氧苯基)倍半硅氧烷。
實施例92-(三乙氧基硅烷)四氟乙基三氟乙烯基醚的制備向具有氮氣和攪拌棒的三頸圓底燒瓶中添加經(jīng)活化的鎂(7g，0.288mol)屑。在冷卻后，給燒瓶配備冷凝器，添加200mL干醚和2碘晶體。添加1/3的2-溴四氟乙基三氟乙烯基醚(總共使用58g，0.209mol)。添加至少1mL二溴乙烷以引發(fā)格氏反應。一旦開始，添加剩余的2-溴四氟乙基三氟乙烯基醚。該溶液在氮氣下加熱3天，冷卻，隔絕空氣過濾和通過添加下列三種原料之一立即使用輕微過量的四乙氧基硅烷、四氯硅烷或者氯三乙氧基硅烷。采用分餾蒸餾以純化產(chǎn)品。
實施例10八[四氟乙基三氟乙烯基醚]倍半硅氧烷的制備將2-(三乙氧基硅烷)四氟乙基三氟乙烯基醚溶解在200mL甲醇和20mL水中并回流36小時。液體從凝膠潷析出來，而凝膠在甲醇中聲波處理以產(chǎn)生白色粉末。使用了過濾和柱色譜法來純化產(chǎn)品八[四氟乙基三氟乙烯基醚]倍半硅氧烷。
實施例11八[4-三氟乙烯基氧苯基)苯]倍半硅氧烷的聚合將單體八[4-三氟乙烯基氧苯基)苯]倍半硅氧烷置于含有250mL全氟十四氫菲的1升三頸燒瓶中，機械攪拌和在氮氣氛下加熱回流。在約3小時后形成聚合物沉積。從燒瓶中取出冷卻的聚合物并在高真空下干燥。
實施例12八[4-三氟乙烯基氧苯基)苯]倍半硅氧烷和1，6-二乙烯基十二氟己烷的共聚將單體八[4-三氟乙烯基氧苯基)苯]倍半硅氧烷和1，6-二乙烯基十二氟己烷密封在具有25mL全氟十四氫菲的石英安瓿中并在高壓裝置中加熱到250℃。在約5小時后冷卻反應混合物，和形成的聚合物沉淀。將冷卻的聚合物從燒瓶中取出和在高真空下干燥。
盡管已經(jīng)為了說明目的列出了典型的實施方案，但上述說明不應被視為對本發(fā)明范圍的限制。因此，本領域技術人員能夠想出各種改變、適應和替換，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物，包括至少一種選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元 其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；而R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團；所述多環(huán)或者單環(huán)化合物包括至少兩個全氟乙烯基基團。
2.權(quán)利要求1的全氟乙烯基化合物，其中所述脂族基團是烷基、烷氧基、全鹵烷基、部分鹵代的烷基。
3.權(quán)利要求1的全氟乙烯基化合物，其中所述芳族基團是芳基、芳氧基、全鹵芳族基團、部分鹵代的芳族基團。
4.權(quán)利要求1的全氟乙烯基化合物，含有式III[RSiO3/2]nIII其中R在各種情況下獨立地為氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團；且n是2至約1000的數(shù)字。
5.權(quán)利要求1的全氟乙烯基化合物，含有式IV[R2SiO]nIV其中R在各種情況下獨立地為氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團；n是2至約1000的數(shù)字。
6.權(quán)利要求1的單環(huán)或者多環(huán)全氟乙烯基化合物，還包括選自式V和式VI的結(jié)構(gòu)單元 其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；和R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團。
7.權(quán)利要求1的單環(huán)或者多環(huán)全氟乙烯基化合物，其中所述M包括硅和鍺的至少一種。
8.權(quán)利要求1的單環(huán)或者多環(huán)全氟乙烯基化合物，其中所述單環(huán)或者多環(huán)全氟乙烯基化合物包括硅氧網(wǎng)絡。
9.權(quán)利要求8的單環(huán)或者多環(huán)全氟乙烯基化合物，其中所述硅-氧網(wǎng)絡包括低聚倍半硅氧烷。
10.權(quán)利要求9的單環(huán)或者多環(huán)全氟乙烯基化合物，其中所述低聚倍半硅氧烷包括多面體低聚倍半硅氧烷。
11.權(quán)利要求10的單環(huán)或者多環(huán)全氟乙烯基化合物，其中所述多面體低聚倍半硅氧烷包括八面體結(jié)構(gòu)。
12.一種形成光學膜的方法，所述方法包括(a)提供單體A和單體B的共混物，所述單體A包括包含至少一種選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物 其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬，R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團；所述多環(huán)或者單環(huán)化合物包括至少兩個全氟乙烯基基團，所述單體B是包含至少兩個CF2＝CF-單元的有機化合物；(b)將所述共混物與光引發(fā)劑和可光固化的單體C相混合，其中所述可光固化的單體C包括丙烯酸酯、環(huán)氧化物、聚酰亞胺、硅酮、乙烯基化合物、碳酸酯和它們的組合的至少一種，以獲得經(jīng)混合的共混物；(c)部分聚合共混物和經(jīng)混合的共混物之一；(d)將所述經(jīng)混合的共混物沉積在基材上形成膜；(e)將所述膜選擇性暴露在輻照下以至少部分聚合單體C；和(f)固化所述膜。
13.權(quán)利要求12的方法，其中所述M包括硅和鍺的至少一種。
14.權(quán)利要求12的方法，其中所述多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物包括硅-氧網(wǎng)絡。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述硅-氧網(wǎng)絡包括低聚倍半硅氧烷。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述低聚倍半硅氧烷包括多面體低聚倍半硅氧烷。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述多面體低聚倍半硅氧烷包括八面體結(jié)構(gòu)。
18.權(quán)利要求12的方法，其中所述單體B還包括CF2＝CF-Xm-R-Xm-CF＝CF2，其中X在各種情況下獨立地為鍵、氧連接鍵、胺連接鍵、硫連接鍵、含硅連接鍵、脂族基團、脂環(huán)族基團、芳族基團，m在各種情況下獨立地為0至約100的整數(shù)，和R為鍵、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團。
19.權(quán)利要求18的方法，其中X包括O、N、S、Si、-CH2-、-CF2-、-CR2-、烷基、烷氧基、部分鹵代的脂族基團或者全部鹵代的脂族基團的至少一種，其中R使鍵、脂族基團、環(huán)脂族基團或者芳族基團。
20.權(quán)利要求12的方法，其中(c)包括部分聚合單體A和B的共混物，所述部分聚合在形成經(jīng)混合的共混物之前實施。
21.權(quán)利要求12的方法，其中所述在(f)中的固化是通過熱輻射、曝光和它們的組合的至少一種實施。
22.權(quán)利要求12的方法，其中(c)包括將所述共混物加熱到約100℃至約200℃的溫度約2分鐘至約60分鐘。
23.權(quán)利要求12的方法，其中(e)進一步包括在將所述膜選擇性暴露到輻照下之后將單體C從所述膜未經(jīng)暴露的區(qū)域擴散到經(jīng)暴露的區(qū)域。
24.權(quán)利要求23的方法，其中進行選擇性暴露和擴散以在所述膜的經(jīng)暴露和未經(jīng)暴露的區(qū)域之間產(chǎn)生所需的折射率對比。
25.權(quán)利要求12的方法，其中所述經(jīng)混合的共混物具有約10cSt至約10000cSt的粘度。
26.權(quán)利要求12的方法，其中使用包括旋涂、刮涂、浸涂、流延、擠出和它們的組合的至少一種的技術將所述經(jīng)混合的共混物沉積在基材上。
27.權(quán)利要求12的方法，其中步驟(e)還包括使用光掩模將所述膜暴露在輻照下。
28.權(quán)利要求21的方法，其中所述固化包括加熱到約150℃至約300℃的溫度。
29.一種光電設備，包括由包含至少一種選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元的多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物制備的聚合物 其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；和R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團；所述多環(huán)或者單環(huán)化合物包括至少兩個全氟乙烯基基團。
30.權(quán)利要求29的光電設備，其中所述電活性的組件包括有機發(fā)光二極管、光電池、發(fā)光二極管、電致發(fā)光材料、陰極發(fā)光材料、磷光材料、鏡子、激光器、光學纖維、MEMS設備、用于匯聚或者發(fā)散光的設備、分光器和它們的組合的至少一種。
31.權(quán)利要求29的光電設備，其中所述光電設備被設計為由電源操作。
32.權(quán)利要求29的光電設備，其中所述M包括硅和鍺的至少一種。
33.權(quán)利要求29的光電設備，其中所述多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物包括硅-氧網(wǎng)絡。
34.權(quán)利要求33的光電設備，其中所述硅-氧網(wǎng)絡包括低聚倍半硅氧烷。
35.權(quán)利要求34的光電設備，其中所述低聚倍半硅氧烷包括多面體低聚倍半硅氧烷。
36.權(quán)利要求35的光電設備，其中所述多面體低聚倍半硅氧烷包括八面體結(jié)構(gòu)。
37.權(quán)利要求29的光電設備，其中所述聚合物是光學材料。
38.權(quán)利要求37的光電設備，其中所述光學材料包括光學分級材料。
39.權(quán)利要求38的光電設備，其中所述光學分級材料具有約1.0至約2.42的折射率。
40.權(quán)利要求38的光電設備，其中所述光學分級材料在約600nm至約1600nm波長范圍內(nèi)具有低于約0.05dB/cm的光損失。
41.權(quán)利要求40的光電設備，其中所述光損失在約850nm、1310nm和1550nm波長處低于約0.05dB/cm。
42.權(quán)利要求29的光電設備，還包括承載所述光電組件和所述聚合物的基材，其中所述聚合物對基材具有按照美國標準試驗方法(American Standard Test Method，ASTM)D3359測定高于3B等級的高粘合力。
43.權(quán)利要求42的光電設備，其中所述基材包括金屬、陶瓷、玻璃、塑料、有機材料、無機材料、半導體、電子設備、微電機系統(tǒng)(MEMS)設備、傳感器、折射率調(diào)節(jié)設備和它們的組合的至少一種。
44.權(quán)利要求29的光電設備，其中所述聚合物具有溫度高達約250℃的高熱穩(wěn)定性。
45.通過使組分(a)、(b)和(c)反應制備的聚合物，其中其中組分(a)是單體A和單體B的共混物，所述單體A包括多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物，該多環(huán)或單環(huán)全氟乙烯基化合物包括至少一種選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元 其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬，R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團；所述多環(huán)或者單環(huán)化合物包括至少兩個全氟乙烯基基團，所述單體B是包含至少兩個CF2＝CF-單元的有機化合物，組分(b)是至少一種可光固化的單體C，其中該可光固化單體包括丙烯酸酯、環(huán)氧化物、聚酰亞胺、硅酮、乙烯基化合物、碳酸酯、二烯的至少一種；且組分(c)是至少一種光引發(fā)劑。
46.權(quán)利要求45的聚合物，其中所述光引發(fā)劑包括二溴乙烷、二苯甲酮、芐基二甲基縮酮、2-羥基-2-甲基苯基丙-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙-1-酮、苯基雙(2，4，6-三甲基苯甲?；?氧化膦、N-羥基鄰苯二甲酰亞胺三氟甲磺酸鹽、(4-苯氧基芐基)三甲基氯化銨、苯偶姻甲基醚和二苯基碘六氟磷酸鹽的至少一種。
47.權(quán)利要求45的聚合物，其中所述M包括硅和鍺的至少一種。
48.權(quán)利要求45的聚合物，其中所述多環(huán)或者單環(huán)全氟乙烯基化合物包括硅-氧網(wǎng)絡。
49.權(quán)利要求48的聚合物，其中所述硅-氧網(wǎng)絡包括低聚倍半硅氧烷。
50.權(quán)利要求49的聚合物，其中所述低聚倍半硅氧烷包括多面體低聚倍半硅氧烷。
51.權(quán)利要求50的聚合物，其中所述多面體低聚倍半硅氧烷包括八面體結(jié)構(gòu)。
52.權(quán)利要求45的聚合物，該聚合物是光學材料，所述光學材料是可光限定的覆層體系。
53.權(quán)利要求52的聚合物，其中所述光學材料包括光學分級材料。
54.權(quán)利要求53的聚合物，其中所述光學分級材料具有約1.0至約2.42的折射率。
55.權(quán)利要求53的聚合物，其中所述光學分級材料在約600nm至約1600nm波長具有低于約0.05dB/cm的光損失。
56.權(quán)利要求55的聚合物，其中在約850nm、1310nm和1500nm波長處所述光損失低于約0.05dB/cm。
57.權(quán)利要求45的聚合物，其中所述聚合物對基材具有按照美國標準試驗方法(American Standard Test Method，ASTM)D3359測定高于3B等級的高粘合力。
58.權(quán)利要求57的聚合物，其中所述基材包括金屬、陶瓷、玻璃、塑料、有機材料、無機材料、半導體、電子設備、微電機系統(tǒng)(MEMS)設備、傳感器、折射率調(diào)節(jié)設備和它們的組合的至少一種。
59.權(quán)利要求45的聚合物，其中所述聚合物是阻燃劑。
60.權(quán)利要求45的聚合物，其中所述聚合物具有溫度高達約250℃的高熱穩(wěn)定性。
61.權(quán)利要求45的聚合物，其中所述單體B包括1，6-二(三氟乙烯基)十二氟己烷、4，4’-雙(4-三氟乙烯基)氧)聯(lián)苯、1，1，1-三(4-三氟乙烯基氧苯基)乙烷、雙(4-三氟乙烯基)氧)全氟聯(lián)苯和它們的組合的至少一種。
62.權(quán)利要求45的聚合物，其中所述聚合物具有約10cSt至約10000cSt的粘度。
全文摘要
一種多環(huán)或者單環(huán)的全氟乙烯基化合物，其包含至少一種選自式I和式II的結(jié)構(gòu)單元，其中M在各種情況下獨立地為選自元素周期表14族的金屬；R在各種情況下獨立地為鍵、氫、脂族基團、脂環(huán)族基團或者芳族基團。所述多環(huán)或者單環(huán)化合物包括至少兩個全氟乙烯基團。還提供了用于制備所公開化合物的光學膜的方法，包括由所公開的化合物制備的聚合物的光電設備和由所公開的化合物制備的聚合物。
文檔編號C07F7/21GK1938342SQ200580009717
公開日2007年3月28日 申請日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月29日
發(fā)明者C·G·厄爾本, E·M·布賴通, R·塔馬基 申請人:通用電氣公司