[发明专利]包含有机硅烷的含氟聚合物及其制备方法

说明书

发明的背景

本发明涉及含氟聚合物和这些含氟聚合物的用途。更具体地说，本发明涉及包含有机硅烷官能团的含氟聚合物。本发明还涉及制备含氟聚合物的方法。

出于各种原因，曾作过各种尝试来制备含氟聚合物。含氟聚合物习惯上用于需要特殊性能的应用，所述特殊性能如低的表面能、高的耐化学腐蚀性、低的介电损耗或对耐老化性的极端要求。然而，有时在使用含氟聚合物的过程中这些独特的性能本身就是问题。例如，缺少能促进对基材的粘合性、便于交联、提供随后化学改性的部位、引入离子交换能力或离子导电性的官能团严重地限制了常规含氟聚合物的应用。这样，始终在寻找具有改性性能，例如含有能被改性的反应性官能团的氟化聚合物。然而，就本发明人所知，具有反应性的完整有机硅烷部分的含氟聚合物仍在水性介质中制备。

例如，Buning等[化学文摘号72：101262和Die Ang.Mak.Chemie13(1970)pp.89-96]描述(根基英文摘要)了在过氧化二月桂酰或Bz₂O₂存在下将乙烯基(三叔丁氧基)硅烷与氯乙烯或苯乙烯在乳液或悬浮液中进行共聚合，获得未交联的共聚物。该摘要还说明了当用乙烯基(三甲氧基)硅烷代替乙烯基(三叔丁氧基)硅烷时，获得了含聚(氯乙烯)的不可溶、交联的共聚物。在该英文摘要中没有述及含氟聚合物，也没有对在悬浮聚合过程中使用pH控制剂作出任何说明。

Piotrowski等[化学文摘号102：167808]描述了在过氧化物存在下用链烯基烷氧基硅烷接枝的CH₂：CF₂聚合物，获得可由硅烷醇缩合催化剂和水分交联的树脂。没有述及在反应中所用的水性介质和在过氧化物引发剂存在下接枝到熔融聚(偏二氟乙烯)上的未受阻的特定可水解的有机硅烷部分。

欧洲专利申请No.0736583主要涉及了含氟聚合物的水性分散体，它是将有机硅化合物在含氟聚合物分散的水性组合物中进行后混合制得的。述及了包含有机硅烷的共聚合，但它用作中间体产物。这样，按此公开出版物，在聚合制成含氟聚合物分散体后，将有机硅化合物与含氟聚合物分散体混合。

另外，Chen等的美国专利5,621,038披露了可固化的组合物，它包含含空间位阻烷氧基化硅烷基团的水分散的可固化聚合物、水分散或水可溶的水解稳定的有机金属催化剂和水。Chen等说明了这些组合物可用作粘合剂、密封剂和油漆。Chen等还指出了该组合物具有改进的性能，包括耐溶剂性、粘合性、硬度、耐磨性和耐擦伤性。Chen等并未述及使用含氟聚合物并要求存在水解稳定的有机金属催化剂。Chen等的美国专利5,686,523与此相似，但不需要水解稳定的有机金属催化剂。

先前具有诸如耐化学性、高温稳定性、高拉伸强度和/或低折射率等有益性能的含氟聚合物具有诸如后交联或后化学改性等随后改性无法实行的缺点，因为这样作的话可能会损害这些有益性能。因此，需要获得这样的含氟聚合物，它能很好地进行交联和/或化学改性，而基本上不会影响一般与含氟聚合物有关的有益性能。

发明的概述

本发明的一个特征是提供可交联和/或可化学改性而基本上不会影响一般与含氟聚合物有关的有益性能如耐化学性、高温稳定性、高拉伸强度和/或低折射率的含氟聚合物。

本发明的另一个特征是提供能化学粘合到各种基材上的含氟聚合物。

本发明的再一个特征是提供能被官能化的含氟聚合物。

本发明的再一个特征是提供制备这些含氟聚合物的方法。

本发明的附加特征和优点部分将在下述描述中阐明，部分将从描述中清楚看出，或可以从本发明的实践中得知。本发明的特征和其它优点将由本文阐明的内容了解并获到，所述内容包括尤其在书面描述和所附权利要求书中指出的各要点的组合。

为了达到这些和其它优点以及根据本发明的目的，如本文所体现并大致描述，本发明涉及一种包含下述a)-c)的聚合物反应产物的含氟聚合物，a)至少一种含至少一个氟原子的第一烯烃(alkylene)共聚单体；b)任选地至少一种选自1)至少一种含至少一个氟原子的第二烯烃，2)至少一种含至少一个氟原子的烷基链烯基醚，3)至少一种含至少一个氟化α-α位的脂族或环状酮，或4)非氟化链烯、烷基链烯基醚或链烯基酯的单体；和c)至少一种含或不含至少一个氟取代基的空间位阻的链烯基或链烯基醚有机硅烷共聚单体。

本发明还涉及可被交联和/或含一个或多个官能团的上述含氟聚合物。