本發明專利技術涉及一種主鏈同時含有酰胺鍵和磺酰胺鍵的含氟聚合物，這類聚合物是通過含有雙官能團的聚合單體與各種二胺界面反應或者溶液反應而制備得到。含有雙官能團的聚合單體兩端基分別為磺酰氟和碳酰氟，這種聚合單體可通過全氟或含氟β－磺內酯的開環異構而得到。該聚合物綜合了尼龍和聚磺酰胺以及含氟聚合物的結構特點和性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種主鏈同時含有酰胺鍵與磺酰胺鍵的含氟聚合物及其制備方法。
技術介紹
經對現有技術的文獻檢索發現，與本專利技術涉及的含氟聚酰胺磺酰胺類聚合物貝.有部分相似結構的聚合 物有，聚酖胺、聚磺酰胺，聚酰胺磺酰胺和含氟聚酰胺。其中由酰胺鍵重復單元組成的聚合物稱為聚酰胺， 1931年美國杜邦中央研究所專利技術了這種聚合物并申請了第一項聚酰胺專利U.S.Pat.2130948。聚酰胺俗稱尼 龍，Jl冇優良的力學性能和較好的屯性能，乂A-有耐磨、耐油.耐溶劑、Q潤性、耐腐蝕性以及良奵的加:i:性能鄰特點,生產初期土耍用作紡絲的原料，現在已在工程塑料中的產量一直排行首位，成為汽^、屯 子Lk器、機械、屯氣、航大航空、兵器^i:業不可缺少的結構材料。由磺酰胺鍵重復單元組成的聚合物稱為聚磺酰胺'美國專利U.S.Pat.2994693、 U.S.Pat.3403200、中國專利CN.97199122.7及文獻S.A.Sundet， W.A.Murphey, .B,Speck. Journal of Polymer Sicence. 1959，Vol.XL,389-397公開了衍生0 二磺酰氯的聚磺酰 胺。該聚磺酰胺在染料領域具有廣泛應W，可使用于許多產品，如塑料、纖維、薄股、潤膚劑、護膚霜成 洗劑、拋光劑等的染色。W.H,Chan等在Polymer Communications《聚合物通訊》上第32期501頁上發表 的"Synthesis and Characterization of Poly(amide-sulfonamides) with Potential for Use as Membrane Materials I in reverse Osmosis applications""具有用于反滲透膜應用價值的膜材料的聚酰胺磺酰胺的合成與表征"中首 次合成了聚酰胺磺酰胺，該文采ffl通過將磺酰胺鍵先引入單體結構制得含有磺酰胺鍵的二胺單體再與二酰 氯反應得到聚合物，與本專利技術的制備方法不同，本專利技術采用了特殊單體直接在一步反應中同時得到酰胺和 磺酰胺兩種官能團，同時還引入了該文獻產物結構中不含有的氟碳基團。W.H.Chan等在隨后發表于polymer 《聚合物》第34期，4377頁的"Synthesis, Characterization and Reverse Osmosis performance of poly(amide-sulfonamides)""聚酰胺磺酰胺的合成，表征和在反滲透膜的應用"等中詳細報道了通過上述方 法合成的聚酰胺磺酰胺在反滲透膜領域應用的結果，結果顯示將酰胺與磺酰胺兩種結構結合，能在反滲透 領域獲得優異效果。帶有磺酰胺基團的聚酰胺材料已經成為反滲透膜材料的重要材料。本專利技術采用全氟或含氣P-磺內酯開環得到雙端基分別為磺酰氟和碳酰氟的化合物，而后與各種一胺反 應制備出分子結構中同時含有酰胺鍵和磺酰胺鍵以及主鏈中含有氟原子基團的新型聚合物，即使用了一種 簡單單體從而方便的在一個體系中使磺酰氟和碳酰氟分別與胺反應得到酰胺鍵和磺酰胺鍵，賦予一種聚合物兼有聚酰胺和聚磺酰胺材料的特點，氟原子的引入，使這種聚酰胺磺酰胺聚更進一步功能化。本專利技術的含氟聚酰胺磺酰胺，因其在主鏈結構中同時含有酰胺和磺酰胺，將兩種材料的優點相結合， 有望在反滲透膜分離應用方面獲得廣泛應用，而且氟原子的引入對所成膜的耐化學品性質和耐生物性質有 提高。
技術實現思路
本專利技術提供一種，該類聚合物通過含有雙官能團的聚合 單體與各種二胺界面反應或者溶液反應而制備得到。含有雙官能團的聚合單體兩端基分別為磺酰鼠和碳酰氟，這種聚合單體可通過全氟或含氟e-磺內酯的開環異構而得到。該聚合物綜合了尼龍和聚磺酰胺以及 含鲺聚合物的結構特點和性能。本專利技術是通過以卜技術方案實現的本專利技術所涉及的含氣聚酰胺磷酰胺類聚合物，結構中同時含有酰胺鍵重復單元、磺酰胺鍵的重復單元 和氟碳基團，分于通式如式(1)所示—,,— ……式(1)式中R選d氟、氯、二ftl甲基、-C;H2,m， p=2 6、 -dfW,, q=2 6;R,和R2相互獨立的選6氫、1 8個碳原子飽和脂肪族烷烴、3 8個碳原子飽和脂肪族環垸烴、雜芳 環基團成芳環基團；R'選0—價冇機基團h3c-(ch2)n「 nt=2-12-(c2h40)n2c2h4-n7=l-3-ch2ch2-n(ch3)ch2ch2--CH2 :CH3-CH2CH2O^Q)"OCH2CH2- -CH2CH2-N(COCH3)CH2CH2-CH2--ch2--CH2CH2-N(C6H5)CH2CH2-H3-CH2 H3-(ch2)3n3i(ch2)3--CH2CH2N^^^NCHjCHrn選C3 3 30的整數。本專利技術所涉及的含氟聚酰胺磺酰胺類聚合物的制備方法，為以下兩種方法中的任一種方法一用全氟或含氟e -磺內酯在堿的作用下開環獲得雙端基分別為磺酰氟和碳酰氟的聚合單體，將雙端基分別為磺酰氟和碳酰氟的聚合單體溶于惰性有機溶劑與溶于水相中的二胺單體在酸接受體催化劑的存在下進行界面聚合反應，得到含氟聚酰胺磺酰胺類聚合物。方法二將全氣或含氟l3 -磺內酯與二胺單體同時溶解于同一有機溶劑中進行溶液聚合反應，得到含氟聚酰胺磺酰胺類聚合物。所述全氟或含氟e-磺內酯，其結構式為 F2C——0 I I<formula>formula see original document page 6</formula> ……式(2)所述磺酰氟和碳酰氟的聚合單體，其結構式為<formula>formula see original document page 6</formula> ......式(3)所述二胺單體，其結構式為c-c-cHH<formula>formula see original document page 7</formula>(4)其中R選t]敲、氣、二氟甲基、-C,'FW'， p=2 6、 -C,fW,, q=2 6;R,和R2相互獨立的選0氫、1 8個碳原子飽和脂肪族烷徑、3 8個碳原子飽和脂肪族環烷經、雜芳 環基團或芳環基團；R'選tl二價有機基團如前所示。 式(2)所示的全il成含氟p-磺內酯，通過全氟或含氟烯烴(fluoroolefins)與二氧化硫(S03) 反應得到。文獻D.C.England, M.A.Dietrich, R.V丄indsey. J.Am.Chem.Soc.， 1960,82, 6181中詳細報 道了全氟成含氟烯烴勾二氧化硫的反應。依照該文獻的方法可以獲得式(2)所示的全氟或含氟p-磺內酯。具體舉例如下所示<formula>formula see original document page 7</formula>依據該文獻推測的反應機理，式(2)所表示的全氟或含氟p-磺內酯能在一定量堿(如二乙 胺)或者游離氟離子催化作W K，發生較快和定量的異構重排形成式(3)所表示的端基分別為磺 酰敏和碳酰滅的化合物，示例如下<formula>formula see original docume本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種含氟聚酰胺磺酰胺類聚合物，其特征在于結構中同時含有酰胺鍵重復單元、磺酰胺鍵的重復單元和氟碳基團，分子通式如下所示： －［－Ｎ（Ｒ↓［１］）Ｏ↓［２］Ｓ－（Ｒ）ＦＣ－ＣＯＮ（Ｒ↓［２］）－Ｒ’－］↓［ｎ］－ 式中：Ｒ選自氟、氯、三氟甲基、－Ｃ↓［ｐ］Ｈ↓［２ｐ＋１］，ｐ＝２～６、－Ｃ↓［ｑ］Ｈ↓［２ｑ＋１］，ｑ＝２～６；?。摇郏保莺停摇郏玻菹嗷オ毩⒌倪x自氫、１～８個碳原子飽和脂肪族烷烴、３～８個碳原子飽和脂肪族環烷烴、雜芳環基團或芳環基團；?。摇x自二價有機基團：?。ǎ茫取郏玻荩睢郏保荩。ǎ谩郏玻荩取郏矗荩希睢郏玻荩谩郏玻荩取郏矗荩。茫取郏玻荩茫取郏玻荩危ǎ茫取郏常荩茫取郏玻荩茫取郏玻荩。。睢郏保荩剑玻保病。睢郏玻荩剑保场。茫取郏玻荩茫取郏玻荩希希茫取郏玻荩茫取郏玻荩。茫取郏玻荩茫取郏玻荩危ǎ茫希茫取郏常荩茫取郏玻荩茫取郏玻荩。。茫取郏玻荩茫取郏玻荩危ǎ谩郏叮荩取郏担荩茫取郏玻荩茫取郏玻荩。茫取郏玻荩茫取郏玻荩。茫取郏玻荩茫取郏玻荩。ǎ茫?span style='display:none'>↓［２］）↓［３］＊（ＣＨ↓［２］）↓［３］－?。茫取郏玻荩。茫取郏玻荩茫取郏玻荩茫取郏玻荩茫取郏玻荩。。钸x自３～３０的整數。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：張永明，陳歡，裴素鵬，李虹，高自宏，韓璐璐，陳慧卿，李衛，
申請(專利權)人：張永明，陳歡，裴素鵬，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]
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