專利名稱：端基為乙烯基醚的含氟芳香類聚合單體及合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域為成像信息記錄材料用新型功能材料領(lǐng)域，具體來說涉及即一種由醚鍵相連端基為乙烯基醚的有機氟陽離子聚合單體的合成方法。
背景技術(shù)：
紫外光固化是指在紫外線的輻照下，光引發(fā)劑受激發(fā)變?yōu)樽杂苫蜿栯x子，從而引發(fā)單體間發(fā)生聚合固化反應(yīng)的一種方法。與熱固化相比，紫外固化技術(shù)具有環(huán)境污染少、 涂膜質(zhì)量高、能量消耗低等優(yōu)點，因而在光固化涂料、粘合劑、和油墨印刷等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 并且，隨著對有機揮發(fā)組分排放控制日益嚴(yán)格，紫外光固化技術(shù)將具有更廣闊的發(fā)展前景。與陽離子光聚合體系相比，自由基光聚合體系有一些嚴(yán)重的缺點首先，自由基光聚合氧阻聚嚴(yán)重，易造成表面固化不良，常要在惰性氣氛下固化，操作不方便；其次，自由基光聚合是通常會伴隨這較大的體積收縮。而陽離子光聚合體系不受氧阻礙、聚合時體積收縮小，形成的聚合物附著力更強。乙烯基醚類單體和環(huán)氧類單體同屬陽離子光固化體系。 但在紫外光照射下，乙烯基醚化合物比環(huán)氧化合物反應(yīng)速度更快，并且更易于施工，固化徹底，受濕度和溫度影響小。氟是電負(fù)性最強的元素，C-F鍵短，使得鍵角變小，氟原子沿碳鏈做螺旋分布，故碳鏈四周被一系列性質(zhì)穩(wěn)定的氟原子所包圍，這對主鏈具有極強的保護(hù)作用。這種特殊的結(jié)構(gòu)使整個分子十分僵硬，分子轉(zhuǎn)動勢壘很大，因此具有很好的耐候性和耐化學(xué)品性。雖然 C-F鍵是極性的，但由于分子是對稱的，極性可互相抵消，整個分子呈非極性，有非常低的表面能，它的表面張力比油還低，具有既憎水又憎油的特性。與一般意義上的光固化聚合物相比，低表面能光固化聚合物的疏水性好、表面張力低等特點，解決了材料在應(yīng)用過程中令技術(shù)人員頭痛的粘連、鋪展性不好等問題。其較小的附著力和良好的鋪展性在微電子技術(shù)、 精密光學(xué)儀器制造、精密印刷、航空航天、海洋防污、生物化學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景， 如印刷過程中加入含有氟、硅等元素的單體能增強固化薄膜表面的鋪展性，表面疏水性也增強，便于油墨更好地鋪展；納米壓印過程中，含氟、硅的材料由于其較低的表面能可作為良好的脫模材料，從而有效解決光刻膠粘度大不易與模具分離的問題。這些新的應(yīng)用為低表面能光固化材料開辟了嶄新的研究領(lǐng)域，也必將創(chuàng)造出更多實用價值。綜合以上，在乙烯基醚單體中引入氟，降低了表面張力，提高了固化成膜的耐候性和耐化學(xué)品性，該性質(zhì)對單體用于光固化涂料、光固化油墨、光致抗蝕劑的發(fā)展具有推動型的作用。目前的研究熱點多集中于將這些優(yōu)點應(yīng)用于光固化涂料、光固化油墨、光致抗蝕劑等領(lǐng)域。但目前市場上尚無在乙烯基醚單體中引入氟的產(chǎn)品及合成方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是開發(fā)一種端基為乙烯基醚的含氟芳香類陽離子聚合單體及其合成方法。端基為乙烯基醚的含氟芳香類聚合單體，該單體的結(jié)構(gòu)式為
權(quán)利要求
1.端基為乙烯基醚的含氟芳香類聚合單體，其特征在于該單體的結(jié)構(gòu)式為
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的合成方法，其特征在于其工藝步驟包括步驟一無水無氧條件下，將堿與羥烷基乙烯基醚加入溶劑中，冰水浴，機械攪拌40min，滴加用溶劑稀釋的含氟芳香化合物混合溶液，冰水浴，機械攪拌，撤去冰水浴，常溫下繼續(xù)攪拌；步驟二 將步驟一的混合物倒入冰水中，用有機溶劑萃取，得到的有機相用水洗，然后干燥；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去有機溶劑，得到有機氟單體的粗產(chǎn)物，為淡黃色或黃色液體，粗產(chǎn)物進(jìn)行純化分離，得到白色固體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的合成方法，其特征在于步驟一中的堿為氫氧化鈉、碳酸鈉、 碳酸氫鈉、氫化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、氫化鉀、二甲胺、二乙胺、三乙胺、三丁胺、 二異丙基甲胺、乙基二異丙胺、批唆、2-甲基吡唆、3-甲基吡唆、吡咯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的合成方法，其特征在于步驟一中的溶劑為丙酮、二甲基亞砜、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、六甲基磷酰胺、甲基吡咯烷酮等有機溶劑，用量為原料的2-10倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的合成方法，其特征在于步驟一中堿物質(zhì)的量為原料的1-2倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求2中所述方法，步驟一中含氟芳香化合物與羥烷基乙烯基醚物質(zhì)的量的比例為I : 1-2。
7.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的合成方法，其特征在于常溫攪拌時間為12-26小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求2中的合成方法，其特征在于此反應(yīng)需要在無水無氧條件下進(jìn)行，使用的溶劑反應(yīng)前須純化除水，即蒸即用；使用的玻璃儀器需要在反應(yīng)前100-110°C烘半小時再使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的合成方法，其特征在于步驟二中萃取用有機溶劑為乙酸乙酯、乙醚、正己烷、環(huán)己烷、四氯化碳，用量為原料的2-5倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求2中的合成方法，其特征在于步驟二中純化分離為靜置后抽濾、柱層析、減壓蒸餾。
全文摘要
端基為乙烯基醚的含氟芳香類聚合單體及合成方法，該單體的結(jié)構(gòu)式其工藝步驟將堿與羥烷基乙烯基醚加入溶劑中，冰水浴，機械攪拌40min，滴加用溶劑稀釋的含氟芳香化合物混合溶液，冰水浴，機械攪拌，撤去冰水浴，常溫下繼續(xù)攪拌；用有機溶劑萃取，干燥；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，純化分離。優(yōu)點是含氟的單體作為光固化涂料可以提高耐侯性和耐化學(xué)品性。氟鏈降低了的表面張力，使黏度更低，成膜的均勻性提高。該單體對可見光穩(wěn)定，使儲存和運輸較為便捷。并且，本發(fā)明提出的合成方法工藝簡單，產(chǎn)率高，成本較低，降低了環(huán)境污染。
文檔編號C07C41/16GK102584545SQ20111031936
公開日2012年7月18日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者何長華, 李偉, 鄒應(yīng)全 申請人:湖北固潤科技股份有限公司