[发明专利]含氟的芳香族氢化聚合物

说明书

发明涉及由通过热稳定的且不可水解的键而连接的全氟聚醚链部 分地取代的、含芳环的氢化聚合物，并且涉及制备它们的方法。

更具体地说，本发明涉及可热加工的或热固性的含全氟聚醚链的 芳香族氢化聚合物，这些聚合物具有对高温以及还对氧化性介质而言 改进的稳定性；改进的耐化学性，特别是耐水解性，甚至在高达约100℃ 的温度下；结合有良好的斥油性和斥水性。

在现有技术中已知氢化聚合物中芳环的存在使之有可能改进某些 特性，如机械特性，例如拉伸强度、硬度，在高温下的特性维持，例 如尺寸稳定性以及还有热氧化稳定性。工业用聚合物，例如像聚醚砜 类(PES)、聚酰胺类以及聚酯类属于这一类别。

热塑性工业用聚合物在不同行业内找到了多种用途，例如总体而 言，作为机械零件的部件、膜、发电站部件、车辆或航空器的结构零 件、以及在机动车辆和运输工业、在电气或电子工业以及化学工业中。 总体而言，工业聚合物被用于其中要求对高温(通常高于250℃并且 甚至高于300℃)有非常高的稳定性的应用中。

氟化产品用于赋予聚合物材料斥水/油性或用于改进未氟化的聚 合物材料的表面特性的用途在本领域中也是已知的。这些氟化材料可 以是：

-基于氟化分子或聚合物的添加剂类，它们通过非反应性的混 合过程而被掺入氢化聚合物中；

-反应性的氟化分子或聚合物，它们作为试剂用于通过缩聚作 用或加成聚合反应制备聚合物材料以向未氟化的氢化聚合物中引入化 学地键合至该聚合物结构的氟化区段。

在热塑性树脂的情况下，在这种混合中所使用的氟化产品之中， 可以提及单官能(全)氟烷基，例如酰胺类、二酰胺类、三嗪类以及取代 的脲类(参见例如US 3 899 563)或处于油、脂肪或胶质形式的基于全 氟聚醚的氟化化合物(参见例如US 5 143 963和US 5 286 773)。然而， 使用氟化产品来与未氟化的(氢化的)聚合物材料混合是不利的，因 为用于引入该氟化的添加剂的程序是一个要求有专门装置的复杂步 骤。参见US 6 683 128所给出的说明，该说明描述了需要使用具有高 的混合效率的双螺杆挤出机来获得添加剂在聚合物中的良好分布。另 一个缺点在于这些氟化产品并非化学地键合至氢化聚合物上，并且另 外，它们总体上是与其相容性很差或完全不相容的。出于这一原因， 它们可能在加工产品的使用中随着时间的推移而被释放出来，从而导 致该氟化产品向外部环境中的迁移，这因此并不保证其性能品质随时 间的耐久性。当该聚合物的使用涉及与生理溶液的接触(例如在生物 医学应用中)时，这是特别有害的。

能够与芳香族氢化聚合物通过缩聚作用或加成聚合反应进行反应 的全氟聚醚聚合物属于反应性氟化分子或聚合物的第二个类别。所获 得的聚合物是芳香族聚合物，例如像含全氟聚醚链的聚酯。例如，参 见在本申请人名义下的专利US 5 109 103、以及M.Levi et al.J.Polym. Sci.的出版物的A部分：Polym.Chem.36，939-947，1998。

含氟化区段的芳香族氢化聚合物的其他实例有含全氟聚醚 (PFPE)链的热塑性或热固性聚氨酯类。例如，参见文献C.Tonelli et al.J.Appl.Polym.Sci.59，311-327(1996)、C.Tonelli et al.J.Appl. Polym.Sci.87，2279-2294(2003)以及本申请人名下的专利US 5 332 798。

含PFPE链的氢化芳香族聚合物的其他实例是弹性体的聚酰胺类 和聚酰亚胺类。例如，参见本申请人名下的US 3 876 617和US 5 508 380以及文献E.Strepparola et al.，Ind.Eng.Chem.Prod.Res.Dev.23， No 4，600-605，1984、G.Caporiccio et al.，Makromol.Chem.184，935-947， 1983。