[go: up one dir, main page]

WO2009116892A1 - Alkylketone fluorotelomers, methods for the production thereof (variants) and a method for producing functional coatings based thereon - Google Patents

Alkylketone fluorotelomers, methods for the production thereof (variants) and a method for producing functional coatings based thereon Download PDF

Info

Publication number
WO2009116892A1
WO2009116892A1 PCT/RU2008/000779 RU2008000779W WO2009116892A1 WO 2009116892 A1 WO2009116892 A1 WO 2009116892A1 RU 2008000779 W RU2008000779 W RU 2008000779W WO 2009116892 A1 WO2009116892 A1 WO 2009116892A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tfe
telogen
fluorotelomers
producing
coatings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2008/000779
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Павлович КИРЮХИН
Ида Павловна КИМ
Вячеслав Михайлович БУЗНИК
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INSTITUT PROBLEM KHIMICHESKOI FIZIKI ROSSIISKOI AKADEMII NAUK (IPKHF RAN)
Original Assignee
INSTITUT PROBLEM KHIMICHESKOI FIZIKI ROSSIISKOI AKADEMII NAUK (IPKHF RAN)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INSTITUT PROBLEM KHIMICHESKOI FIZIKI ROSSIISKOI AKADEMII NAUK (IPKHF RAN) filed Critical INSTITUT PROBLEM KHIMICHESKOI FIZIKI ROSSIISKOI AKADEMII NAUK (IPKHF RAN)
Priority to CN200880128711.XA priority Critical patent/CN102007151B/en
Publication of WO2009116892A1 publication Critical patent/WO2009116892A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F114/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen
    • C08F114/18Monomers containing fluorine
    • C08F114/26Tetrafluoroethene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/38Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/54Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by X-rays or electrons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D127/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D127/02Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C09D127/12Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
    • C09D127/18Homopolymers or copolymers of tetrafluoroethene

Definitions

  • the invention relates to a method for producing substances used to obtain coatings having properties inherent in polytetrafluoroethylene, i.e. resistance to chemical aggressive environments, antifriction and water-repellent properties, namely, to fluorine-containing telomeres and methods for producing coatings based on them.
  • telomeres of tetrafluoroethylene TFE
  • methods for their preparation using aliphatic acids, alcohols, aldehydes, esters, halogens, sulfones as telogens [http./www.ta2238/2007; DE 3219004, Cl, 1984; DE 3915759, Al, 1990; S. Kotov, G. Kostov, E. Balbolov. Re.t. Kipet. Catal. Lett., V. 63, 1 (1998) 107; I. Wlassiiers and V. Tortelli. Homel of Fluoripe Chemistru. V.127, Issue 2, February 2006, P.240].
  • Such telomeres are widely used as intermediates in the synthesis of fluorine-containing compounds, surfactants, and repellents.
  • the process is based on the telomerization of lower perfluoroolefins (e.g. TFE) with various telogens.
  • TFE perfluoroolefins
  • the telomerization process is initiated by radical initiators - chemical [http./www.ta2238/2007; DE 3219004, Cl, 1984; DE 3915759, Al, 1990; S. Kotov, G. Kostov, E. Balbolov. Re.t. Kipet. Catal. Lett., V. 63, 1 (1998) 107; I. Wlassiiers and V. Tortelli. Jourpael of Fluoripe Chemistru. V.127, Issue 2, February 2006, P.240] and ionizing radiation [US 3235611, Kl.260-653.1, 1966].
  • Perfluorinated alcohols are of interest as building blocks for pharmaceuticals and agricultural chemistry.
  • CF 2 OH and CFOH groups are unstable and decompose into hydrogen fluorides and fluorinated carbonyl compounds to form stable adducts of perfluoroalcohols with amino groups (Cheburkovapd Lillquist, 2002)
  • RFCF 2 O HNEt 3 + RF: F, C 2 F 5 ; iC 3 F 7 ).
  • Alcohol fluorotelomers F (CF 2 ) 6-10 CH 2 CH 2 OH. T pl no. Vapor pressure: 0.876 kPa (6: 2); 0.227 kPa (8: 2)
  • the method of their preparation consists in the free-radical telomerization of TFE with methanol in the presence of initiators [DE 3219004, Cl, 1984; DE 3915759, Al, 1990].
  • initiators [DE 3219004, Cl, 1984; DE 3915759, Al, 1990].
  • telomerization of C 2 F 4 (TFE or TFE) and bromochlorofluoroethanes was studied in [I. Wlassi employerss and V. Togtelli. Homel of Fluoripe Chemistru. V.127, Issue 2, cor 2006, P.240] depending on the type of initiator and telogen, TFE pressure and temperature.
  • telogen and its ability to act as a “donor of bromine” in radical telomerization is important.
  • No. 3,235,611 describes a process for the preparation of tetrafluoroethylene telomers by radical polymerization in the presence of telogens, chlorinated hydrocarbons.
  • initiators use x-ray or ⁇ -rays or fast electrons.
  • telomerization process to obtain fluorinated telomeres of alkyl iodides, which consists in the telomerization of polyfluoroalkyl iodides with unsaturated polyfluoro olefins or monochlorofluor olefin, is described in [US 5908966, 1999].
  • the process consists in the contact of polyfluoroalkyl mono-iodide or di-iodide, linear or branched, containing chlorine and / or bromine, and / or essential oxygen in a chain, or a functional group, with an unsaturated perfluoroolefin or monochloroperfluoroolefin at a temperature of from about 300 0 C to 400 0 C, with a molar ratio of polyfluoroalkyl iodide to unsaturated olefins of about (1, 1-1.9): 1.
  • Silicon optical fibers or plastic composites consist of two materials - a light-conducting core and a sheath. Usually, the greater the difference in the refractive indices of the core and the shell, the better the luminescent properties of the fibers.
  • telomeres The closest to the described invention in terms of technical nature and the achieved result are tetrafluoroethylene telomeres and the method of their production by radical polymerization in the presence of telogens - aliphatic ketones or carboxylic acid amides, initiated by 60 Co gamma radiation or chemical initiators [Copyright certificate SU 665747, published January 27, 2008 . B.I. JNb ⁇ ].
  • Telomeres with a higher value of n (6 ⁇ n ⁇ 20) according to the specified method are obtained only in a small amount, in particular, telomeres with a value of 10 ⁇ n ⁇ 20 receive only in impurity quantities.
  • Telomerization products consisting mainly of short chain telomeres, have low thermal stability, because the boiling points of such short-chain compounds are usually lower than 200 0 C, which does not allow to obtain durable coatings that are stable at high temperatures and limits the possibility of their use to create protective coatings.
  • the coating is sintered at 350-380 ° C to obtain a monolithic coating and the impurities of the emulsifier and stabilizer are burned out.
  • homogeneous coatings with a thickness of less than 20 microns cannot be obtained.
  • the remnants of a pyrolyzed emulsifier contaminate the coating and impair its chemical resistance and electrical insulation characteristics.
  • a continuous defect-free coating using suspensions can be obtained only by successively applying up to 10 layers according to the technology described above, and the minimum thickness of the applied layer can be at least 10 microns.
  • the specified method for producing coatings is multi-stage, requires a high heat treatment temperature, while the thickness of the resulting coating is at least 10 microns. This feature of suspensions narrows the scope of their use and practically limits their use as chemically resistant coatings of surfaces with complex configurations (for example, sand surfaces).
  • the objective of the invention is to obtain new fluorotelomers of alkyl ketones, allowing you to create durable heat-resistant coatings of micron thickness on substrates of various nature and configuration, such as sand, wood, glass, fabrics, etc.
  • the fluorotelomers of alkyl ketones of the general formula R 1 (CF 2 - CF 2 ) n R 2 are claimed, where n is an integer, preferably from 1 to 20; Ri and R 2 are fragments of an alkyl ketone molecule.
  • the chain length of fluorotelomers can be adjusted by selecting the concentration of TFE in the reaction mixture, namely, by changing the ratio of TFE / telogen, which can vary between (0.5-20) / 100.
  • unsaturated perfluoroolefins e.g. tetrafluoroethylene
  • unsaturated perfluoroolefins for example, tetrafluoroethylene
  • the problem is solved by the method of producing coatings based on alkyl ketone fluorotomers, including applying a polymer-containing component to the substrate, followed by drying and heat treatment, in which a chemically pure telomere solution is applied to the substrate of various nature, configuration and size, and heat treatment is carried out at a temperature of 180-200 0 C to obtain a high-quality continuous coating.
  • the invention consists in the following.
  • Telomerization process means a chemical reaction during free radical initiation in which one or more polymerization-prone molecules bind to another molecule called tellen.
  • TFE tetrafluoroethylene
  • the Ri and R 2 fragments are H, CH 3 , COCH 3 , CH 2 COCH 3 .
  • methyl ethyl ketone is used as a ketone, such fragments can be H, CH 3 , CH 2 CH 3 , COCH 3 , COCH 2 CH 3 , CH 2 COCH 2 CH 3 , CH 3 COCH 2 CH 2 .
  • the molar ratio of TFE / ketone is (0.5 - 20) / 100.
  • the telomerization process is carried out in the liquid phase when TFE is dissolved in telogen. With radiation initiation, the process is carried out at room temperature [US 3235611, Cl. 260-653.1, 1966].
  • room temperature [US 3235611, Cl. 260-653.1, 1966].
  • chemical initiators at a decomposition temperature of the initiator in the range from 80 to 100 0 C [DE. 3219004, 1984; DE. 3,915,759, 1990; S. Kotov, G. Kostov, E. Balbolov. Re.t. Kipet. Catal. Lett., V. 63, 1 (1998) 107; I. Wlassiiers and V. Tortelli. Homel of Fluoripe Chemistru. V.127, Issue 2, February 2006, P.240; Chemical Encyclopedic Dictionary, M., Soviet Encyclopedia, 1983, p. 562.]. Under these conditions,
  • the telomerization product is a mixture of polyfluoroalkyl ketones with a wide molecular weight distribution, and not an individual compound.
  • GPC gel permeation chromatography
  • oriented phase which is a thick jelly-like solution of telomeres with an average chain length of 15 ⁇ n C p ⁇ 20, at
  • Thermogravimetric analysis of the dried telomere shows an intense mass loss at a temperature of 100-500 0 C depending on the concentration of TFE in the initial reaction mixture. Intensive mass loss of low molecular weight telomeres with n ⁇ 8 occurs at temperatures of 100-300 C, which is associated with evaporation in the boiling area. For telomeres with a chain length of n> 15, mass loss occurs at higher temperatures, more than 400 0 C, which may be due to thermal destruction of the substance.
  • ACM atomic force microscopy
  • the true solution which is formed by telomeres with an average chain length n C p ⁇ 6, turns into a molecular crystal with a low melting point, not suitable for obtaining durable heat-resistant coatings.
  • the oriented phase containing telomeres with an average chain length of 15 ⁇ n C p ⁇ 20 passes into a state with a tight packing, which has a high melting point and does not have sufficient adhesion.
  • a solution containing telomeres with an average chain length n C p> 20 is not very suitable for coatings, since it has poor adhesion to the surface to be coated, and with little mechanical impact, the coating can be removed.
  • Colloidal particles in which the density of oligomers is higher than in the true solution, but lower than in the oriented phase telomere, are capable of creating coatings with high adhesion and heat resistance at the same time.
  • the process is carried out at room temperature.
  • a decomposition temperature of the initiator in the range from 80 to 100 0 C. Under these conditions, a complete conversion of TFE occurs.
  • the method allows to obtain thin protective coatings having properties similar to those for PTFE, because only solutions can produce thin coatings with a thickness of 1-5 microns, and as a result, expand scope of fluorine-containing coatings.
  • the method consists in obtaining tetrafluoroethylene telomeres by radical polymerization in the presence of telogens, which are used as aliphatic ketones, followed by applying a fluorotelomer solution to the treated surface, drying to remove unreacted telogen and heat treatment of the dry residue at a temperature of 180-200 0 C, as a result of which the telomere melts and low molecular weight fractions evaporate (n ⁇ 5), and higher melting fractions with n> 6 remain.
  • coating from a solution simplifies the technology for producing films, since the solution can be stored for almost unlimited time in a hermetically sealed container in the range of existence of the solvent’s liquid medium, and heat treatment after application is carried out at 180-200 0 C instead of 350-380 0 C. Due to the film thickness being 1-5 microns, time processing is insignificant, which is very important when applying films to materials sensitive to such temperatures, and when applying films in non-stationary conditions using portable heating means.
  • Reagent grade acetone in a sealed reaction vessel was degassed in a vacuum unit to remove air dissolved in it. After the introduction of TFE in such an amount that its molar ratio to acetone is 0.5 / 100, the reaction vessel was tightly closed. Irradiation with 60 Co gamma rays was carried out at room temperature with an integral dose of 20 kGy. The conversion of TFE occurs completely; when the vessel is opened, unspent gaseous TFE is not released.
  • the reaction product is a clear, colorless solution.
  • the molecular weight distribution determined by gel permeation chromatography showed that the degree of polymerization of TFE in such a solution was n C p ⁇ 4.
  • the dry residue after removal of acetone is completely soluble in acetone again.
  • intense absorption bands characterizing CF 2 groups and fairly intense bands related to carbonyl groups are observed, which are comparable with the bands of CF 2 groups, which indicates that TFE oligomeric chains.
  • the reaction product is a colloidal solution.
  • the dry residue after removal of acetone was re-soluble in acetone.
  • intense absorption bands characterizing CF 2 groups and fairly intense bands related to carbonyl groups are observed, which are comparable with the bands of CF 2 groups, which indicates that TFE oligomeric chains are formed.
  • Thermogravimetric analysis of the dried telomere shows an intense mass loss at a temperature of 150-300 C, which is associated with evaporation in the boiling area of the substance.
  • the reaction product is a colorless viscous gel-like opalescent solution.
  • the dry residue after removal of acetone is repeatedly practically insoluble in acetone - less than 10% goes into solution.
  • intense absorption bands characterizing CF 2 groups and fairly intense bands related to carbonyl groups are observed.
  • Thermogravimetric analysis shows intense mass loss mainly at a temperature> 400 0 C, which may be due to thermal degradation substances.
  • the product is a thick gel in which it is impossible to conduct GPC measurements.
  • DTG showed only thermal degradation at temperatures above 500 0 C, as in PTFE.
  • Example 2 The process was carried out according to Example 2 with telogen methyl ethyl ketone brand XC. A product similar to that of Example 2 was obtained.
  • River sand in an amount of 100 g was poured with approximately 50 ml of telomere solution prepared according to Example 2 and dried to constant weight at a temperature of 5O 0 C.
  • the polymer weight gain in sand was 0.28% by weight, which in terms of the specific surface of the sand gives the thickness value coatings of several hundred nm. After heating the sand at a temperature of 180 ° for 10 minutes, the grains of sand float in water without being wetted.
  • telomere prepared according to example 2 was applied to plates of steel 3 (carbon steel of ordinary quality GOST 16523-89).
  • the data are shown in table 1, which compared the data with the coating of varnish F-42 (fluoride varnish, produced by the polymer factory of the Kirov-Chepetsk chemical plant).
  • telomere prepared according to example 2 was applied to plates of glass, wood and a flap of cotton fabric.
  • the data of the contact angle are shown in table 2.
  • the table shows that the coating of TFE telomere gives a hydrophobic property to the treated surface.
  • telomere prepared according to Example 2 was applied onto nitrile rubber plates based on nitrile butadiene rubbers 1078 (CKH-18 + CKH-26) and B 14 (CKH-18) (manufactured by the Scientific Research Institute of the Rubber Industry (NIIRP)) and measured the coefficient of friction on a friction machine with a three-ball intendor, with a diameter of steel balls of 8 mm, the friction duration of 1 min
  • the coating thickness was 10-15 ⁇ m. Data are given in table 3.
  • telomeres The coating of telomeres leads to a decrease in the coefficient of friction by 10-20%.
  • Low molecular weight oligomers can be used as protective coatings having properties similar to those of polytetrafluoroethylene, such as antifriction, hydrophobicity.
  • telomere prepared according to examples 1, 2 and 4 was applied to a glass slide (2.5x7.5) cm 2 and dried at room temperature to constant weight. A white coating formed. The coated slide was heated in an oven at 200 ° C for 20 minutes. Comparative characteristics of the resulting coatings are shown in table 4.
  • the table shows that the coatings from the telomere prepared according to example 1 are thin and hydrophobic, but when heated, large weight losses occur.
  • the telomere coatings of Example 2 are thermally stable and hydrophobic.
  • the telomere coatings of Example 4 exfoliate and are not suitable for creating uniform protective coatings.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

The invention relates to producing agents which are used for forming coatings which exhibit the properties intrinsic to polytetrafluoroethylen, i.e., resistance to chemical aggressive media, antifriction and water-repellent properties, in particular to fluor-contaning telomers and to methods for producing coatings based thereon. The inventive method for producing alkylketone fluorotelomers involves carrying out a free-radical telomerisation reaction of unsaturated perfluorolefins (for example tetrafluoroethylene TFE) in a telogen liquid medium with the ratio of TFE/telogen 0.5-20/100. In the preferred variant, the reaction is carried out with the ratio of TFE/telogen (0.7-3)/100 in such a way that a telomer colloidal solution is formed, which solution is used for applying heat-resistant highly-adhesive coatings the thickness of which ranges from 1 to 5 mkm.

Description

ФТОРТЕЛОМЕРЫ АЛКИЛКЕТОНОВ, СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ Fluoromeres of Alkylketones, Methods for Their Preparation

(ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ(OPTIONS) AND METHOD FOR PRODUCING FUNCTIONAL

ПОКРЫТИЙ НА ИХ ОСНОВЕCOATINGS ON THEIR BASIS

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к способу получения веществ, используемых для получения покрытий, обладающих свойствами, присущими политетрафторэтилену, т.е. стойкостью к химическим агрессивным средам, антифрикционными и водоотталкивающими свойствами, а именно, к фторсодержащим теломерам и способам получения покрытий на их основе.The invention relates to a method for producing substances used to obtain coatings having properties inherent in polytetrafluoroethylene, i.e. resistance to chemical aggressive environments, antifriction and water-repellent properties, namely, to fluorine-containing telomeres and methods for producing coatings based on them.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известны теломеры тетрафторэтилена (ТФЭ) и способы их получения с использованием в качестве телогенов алифатических кислот, спиртов, альдегидов, эфиров, галогенов, сульфонов [http./www.ta2238/2007; DE 3219004, Cl, 1984; DE 3915759, Al, 1990; S. Коtоv, G. Коstоv, Е.Ваlbоlоv. Rеасt.Кiпеt.Саtаl.Lеtt, V.63, 1(1998)107; I. Wlаssiсs and V. Тоrtеlli. Jоumаl оf Fluоriпе Сhеmistrу. V.127, Issuе 2, Fеbruагу 2006, P.240]. Такие теломеры находят широкое применение в качестве промежуточных продуктов в синтезе фторсодержащих соединений, поверхностно- активных веществ, репеллентов.Known telomeres of tetrafluoroethylene (TFE) and methods for their preparation using aliphatic acids, alcohols, aldehydes, esters, halogens, sulfones as telogens [http./www.ta2238/2007; DE 3219004, Cl, 1984; DE 3915759, Al, 1990; S. Kotov, G. Kostov, E. Balbolov. Re.t. Kipet. Catal. Lett., V. 63, 1 (1998) 107; I. Wlassiсs and V. Tortelli. Homel of Fluoripe Chemistru. V.127, Issue 2, February 2006, P.240]. Such telomeres are widely used as intermediates in the synthesis of fluorine-containing compounds, surfactants, and repellents.

Процесс основан на теломеризации низших перфторолефинов (например, ТФЭ) с различными телогенами.The process is based on the telomerization of lower perfluoroolefins (e.g. TFE) with various telogens.

Обычно процесс теломеризации инициируется радикальными инициаторами - химическими [http./www.ta2238/2007; DE 3219004, Cl, 1984; DE 3915759, Al, 1990; S. Коtоv, G. Коstоv, Е.Ваlbоlоv. Rеасt.Кiпеt.Саtаl.Lеtt., V.63, 1(1998)107; I. Wlаssiсs and V. Тоrtеlli. Jоurпаl оf Fluоriпе Сhеmistrу. V.127, Issuе 2, Fеbruагу 2006, P.240] и ионизирующими излучениями [US 3235611, Kл.260-653.1, 1966].Typically, the telomerization process is initiated by radical initiators - chemical [http./www.ta2238/2007; DE 3219004, Cl, 1984; DE 3915759, Al, 1990; S. Kotov, G. Kostov, E. Balbolov. Re.t. Kipet. Catal. Lett., V. 63, 1 (1998) 107; I. Wlassiсs and V. Tortelli. Jourpael of Fluoripe Chemistru. V.127, Issue 2, February 2006, P.240] and ionizing radiation [US 3235611, Kl.260-653.1, 1966].

В работе [http./www.ta2238/2007] приведены следующие данные по различным фтортеломерам :The work [http./www.ta2238/2007] provides the following data on various fluorotelomers:

1) Перфторированные спирты представляют интерес как строительные блоки для фармацевтики и агрохимии. CF2OH и CFOH- группы неустойчивы и разлагаются на водород-фториды и фторированные карбонильные соединения с образованием устойчивых аддуктов перфторспиртов с аминогруппами (Сhеburkоvапd Lillquist, 2002) RFCF2O HNEt3 + (RF: F, C2F5 ; i-C3F7). 2) Фтортеломеры сульфонатов (FTS) F(CF2)6-i0SO3 " с аминогруппами (FTSA). Нет данных по T и давлению паров.1) Perfluorinated alcohols are of interest as building blocks for pharmaceuticals and agricultural chemistry. CF 2 OH and CFOH groups are unstable and decompose into hydrogen fluorides and fluorinated carbonyl compounds to form stable adducts of perfluoroalcohols with amino groups (Cheburkovapd Lillquist, 2002) RFCF 2 O HNEt 3 + (RF: F, C 2 F 5 ; iC 3 F 7 ). 2) Fluorotelomers of sulfonates (FTS) F (CF 2 ) 6 - 0 SO 3 " with amino groups (FTSA). There are no data on T nl and vapor pressure.

3) Фтортеломеры кислот. F(CF2)6-юCH2CH2CO2 " . Tпл= 87,80C (8:2) FTCA. Tпл= 106,60C (8:2) FTUCA.3) Fluorotelomers of acids. F (CF 2 ) 6- yuCH 2 CH 2 CO 2 " . T pl = 87.8 0 C (8: 2) FTCA. T pl = 106.6 0 C (8: 2) FTUCA.

4) Фтортеломеры спиртов: F(CF2)6-10CH2CH2OH. Tпл нет. Давление паров: 0.876 кРа (6:2); 0.227 кРа (8:2)4) Alcohol fluorotelomers: F (CF 2 ) 6-10 CH 2 CH 2 OH. T pl no. Vapor pressure: 0.876 kPa (6: 2); 0.227 kPa (8: 2)

5) Фтортеломеры альдегидов F(CF2)6-юCH2CH2CHO. Тщ, нет. Давление паров: 0.067 кРа (8:2) FTAL5) Fluorotelomers of aldehydes F (CF 2 ) 6- хCH 2 CH 2 CHO. Oh no. Vapor pressure: 0.067 kPa (8: 2) FTAL

6) Теломеры иодидов и олефинов FТiоdid F(CF2)O-IoCH2CH2I; FТоlеfm F(CF2)6- I0CH=CH2 T11n=SO С6) Telomeres of iodides and olefins FTiidid F (CF 2 ) OI oCH 2 CH 2 I; FTolefm F (CF 2 ) 6 - I0 CH = CH 2 T 11n = SO С

Фторалканолы общей формулы H(CF2CF2)nCH2OH (n=l-4) являются интермедиатами для синтеза некоторых химических соединений и термически устойчивых фторсодержащих покрытий, высокотемпературных смазок и теплоносителей, лекарств и т.д. В основном метод их приготовления состоит в свободно-радикальной теломеризации ТФЭ с метанолом в присутствии инициаторов [DE 3219004, Cl, 1984; DE 3915759, Al, 1990]. В работе [S. Коtоv, G. Коstоv, Е.Ваlbоlоv. Rеасt.Кiпеt.Саtаl.Lеtt., V.63, 1(1998)107] проводилась свободно- радикальная теломеризация ТФЭ с метанолом в присутствии азоизобутиронитрила (АИБН). ТФЭ (0.5-2.0 г) вводили в 12 см3 стальную ампулу с 5 см3 метанола и 0.05- 0.06 г АИБН. После удаления следов кислорода температуру содержимого ампулы доводили до комнатной, далее смесь нагревали до 7O0C. После удаления непрореагировавшего ТФЭ, жидкую смесь анализировали на газовом хроматографе. Выделяли низкомолекулярные продукты H(CF2CF2)n CH2OH с n=l-3: 1H,1H,ЗH- тeтpaфтop-1-пpoпaнoл (Ткип. 1090C), Ш,Ш,5H-oктaфтop-l-пeнтaнoл (Ткип. 1410C) и Ш,lH,7H-дoдeкaфтop-l-гeптaнoл (Ткип. 1700C). Оставшиеся высокомолекулярные воскоподобные теломеры имели формулу H(CF2CF2)nCH2OH, где n>3. Теломеризация C2F4 (TFE или ТФЭ) и бромхлорфторэтанов изучена в работе [I. Wlаssiсs and V. Тогtеlli. Jоumаl оf Fluоriпе Сhеmistrу. V.127, Issuе 2, Fеbruаrу 2006, P.240] в зависимости от типа инициатора и телогена, давления TFE и температуры. Перекиси инициируют теломеризацию между дибромгалоэтанами и C2F4, обеспечивая синтез α,ω-дибpoм перфторалканов Br(CF2)nBг, где n=2,4,6,8. Важен выбор телогена и его возможность действовать в качестве «дoнopa бpoмa» в радикальной теломеризации. Эти перфторалкил дибромиды полезны как интермедиаты для производных, например, перфторированных моно- и диолефинов Br(CF2)nCH=CH2 и CH2=CH(CF2)nCH=CH2.Fluoroalkanols of the general formula H (CF 2 CF 2 ) n CH 2 OH (n = l-4) are intermediates for the synthesis of certain chemical compounds and thermally stable fluorine-containing coatings, high-temperature lubricants and coolants, drugs, etc. Basically, the method of their preparation consists in the free-radical telomerization of TFE with methanol in the presence of initiators [DE 3219004, Cl, 1984; DE 3915759, Al, 1990]. In [S. Kotov, G. Kostov, E. Balbolov. Rept. Kipet. Catal. Lett., V.63, 1 (1998) 107], free-radical telomerization of TFE with methanol was carried out in the presence of azoisobutyronitrile (AIBN). TFE (0.5-2.0 g) was introduced into a 12 cm 3 steel ampoule with 5 cm 3 of methanol and 0.05-0.06 g of AIBN. After removing traces of oxygen, the temperature of the contents of the ampoule was brought to room temperature, then the mixture was heated to 7O 0 C. After removal of unreacted TFE, the liquid mixture was analyzed on a gas chromatograph. Low-molecular-weight products H (CF 2 CF 2 ) n CH 2 OH with n = l-3: 1H, 1H, 3H-tetrafluoro-1-propanol (bp 109 ° C), W, W, 5H-octactopro-l- were isolated pentanol (Tkip. 141 0 C) and Ш, lH, 7H-dodekaftop-l-heptanol (Tkip. 170 0 C). The remaining high molecular weight wax-like telomeres had the formula H (CF 2 CF 2 ) n CH 2 OH, where n> 3. The telomerization of C 2 F 4 (TFE or TFE) and bromochlorofluoroethanes was studied in [I. Wlassiсs and V. Togtelli. Homel of Fluoripe Chemistru. V.127, Issue 2, Februar 2006, P.240] depending on the type of initiator and telogen, TFE pressure and temperature. Peroxides initiate telomerization between dibromohaloethanes and C 2 F 4 , providing synthesis of the α, ω-dibromo of perfluoroalkanes Br (CF 2 ) n Bg, where n = 2,4,6,8. The choice of telogen and its ability to act as a “donor of bromine” in radical telomerization is important. These perfluoroalkyl dibromides are useful as intermediates for derivatives, for example, perfluorinated mono and diolefins Br (CF 2 ) n CH = CH 2 and CH 2 = CH (CF 2 ) n CH = CH 2 .

В US 3235611 описан способ получения теломеров тетрафторэтилена радикальной полимеризацией в присутствии телогенов - хлорсодержащих углеводородов. В качестве инициаторов используют рентгеновские или γ-лучи или быстрые электроны. В результате получают теломеры с общей формулой Cl2C=CCl(C2F4^Cl, где 20 > п > 2.No. 3,235,611 describes a process for the preparation of tetrafluoroethylene telomers by radical polymerization in the presence of telogens, chlorinated hydrocarbons. As initiators use x-ray or γ-rays or fast electrons. The result is telomeres with the general formula Cl 2 C = CCl (C 2 F 4 ^ Cl, where 20>n> 2.

Процесс теломеризации для получения фторированных теломеров алкил иодидов, заключающийся в теломеризации полифторалкил иодидов с ненасыщенными полифтор олефинами или монохлорфтор олефином, описан в [US 5908966, 1999]. Процесс заключается в контакте полифторалкил моно-иодида или ди-иодида, линейного или разветвленного, содержащего хлор и/или бромин, и/или эфирный кислород в цепи, или функциональную группу, с ненасыщенным перфторолефином или монохлорперфторолефином при температуре около от 3000C до 4000C, при мольном отношении полифторалкил иодида к ненасыщенным олефинам около (1 ,1-1,9): 1.The telomerization process to obtain fluorinated telomeres of alkyl iodides, which consists in the telomerization of polyfluoroalkyl iodides with unsaturated polyfluoro olefins or monochlorofluor olefin, is described in [US 5908966, 1999]. The process consists in the contact of polyfluoroalkyl mono-iodide or di-iodide, linear or branched, containing chlorine and / or bromine, and / or essential oxygen in a chain, or a functional group, with an unsaturated perfluoroolefin or monochloroperfluoroolefin at a temperature of from about 300 0 C to 400 0 C, with a molar ratio of polyfluoroalkyl iodide to unsaturated olefins of about (1, 1-1.9): 1.

Создание сшивающихся композитов для защитных оптических волокон, улучшающих оптические, механические, адгезионные и водоотталкивающие свойства, описано в [US 5690863, 1997]. Оптические волокна из кремния или пластиковые композиты состоят из двух материалов - светопроводящего ядра и оболочки. Обычно, чем больше разница коэффициентов преломления ядра и оболочки, тем лучше люминесцентные свойства волокон. Использовали высокофторированные монофункциональные акрилаты или метакрилаты общей формулы CH2=C(R)COOCHXY, где R это H или метил; X - CF3 или H, при условии, что если X является H, то Y будет (CH2)n(CF2)mZ; где Z это F или H; п = 0-4; m=l-10.The creation of crosslinkable composites for protective optical fibers that improve optical, mechanical, adhesive and water repellent properties is described in [US 5690863, 1997]. Silicon optical fibers or plastic composites consist of two materials - a light-conducting core and a sheath. Usually, the greater the difference in the refractive indices of the core and the shell, the better the luminescent properties of the fibers. High fluorinated monofunctional acrylates or methacrylates of the general formula CH 2 = C (R) COOCHXY, where R is H or methyl; X is CF 3 or H, provided that if X is H, then Y will be (CH 2 ) n (CF 2 ) m Z; where Z is F or H; n = 0-4; m = l-10.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату являются теломеры тетрафторэтилена и способ их получения радикальной полимеризацией в присутствии телогенов - алифатических кетонов или амидов карбоновых кислот, инициируемый гамма-излучением 60Co или химическими инициаторами [Авторское свидетельство SU 665747, опубликовано 27.01.2008. Б.И. JNbЗ].The closest to the described invention in terms of technical nature and the achieved result are tetrafluoroethylene telomeres and the method of their production by radical polymerization in the presence of telogens - aliphatic ketones or carboxylic acid amides, initiated by 60 Co gamma radiation or chemical initiators [Copyright certificate SU 665747, published January 27, 2008 . B.I. JNbЗ].

В соответствии со способом, раскрытым в SU 665747, получают короткоцепочечные теломеры со средней длиной цепи не более nCp=5,5. Теломеры с более высоким значением п (6<n<20) по указанному способу получают лишь в незначительном количестве, в частности, теломеры со значением 10<n<20 получают лишь в примесных количествах. Продукты теломеризации, состоящие в основном из короткоцепочечных теломеров, имеют низкую термостабильность, т.к. температуры кипения таких короткоцепочечных соединений, как правило, ниже 2000C, что не позволяет получать прочные покрытия, устойчивые при высоких температурах и ограничивает возможности их применения для создания защитных покрытий.In accordance with the method disclosed in SU 665747, short chain telomeres with an average chain length of not more than n C p = 5.5 are obtained. Telomeres with a higher value of n (6 <n <20) according to the specified method are obtained only in a small amount, in particular, telomeres with a value of 10 <n <20 receive only in impurity quantities. Telomerization products, consisting mainly of short chain telomeres, have low thermal stability, because the boiling points of such short-chain compounds are usually lower than 200 0 C, which does not allow to obtain durable coatings that are stable at high temperatures and limits the possibility of their use to create protective coatings.

Наиболее близким к описываемому изобретению в части получения покрытий является описываемый в [Д.Д.Чегодаев и др. Фторопласты, Л., Химия, 1960, стр. 153- 180] способ получения стабилизированных водных суспензий фтopлoнa-4Д. Суспензии, изготовленные из дисперсий, полученных в процессе полимеризации, нестойки и легко коагулируют, а поэтому сразу после их получения к ним добавляют поверхностно-активные вещества. Затем продукт должен быть сконцентрирован на центрифуге. Далее для приготовления товарной суспензии к сконцентрированному осадку добавляют воду и еще некоторое количество поверхностно-активных веществ. Следовательно, процесс приготовления таких суспензий трудоемкий и многостадийный. После нанесения на защищаемую поверхность таких эмульсий покрытие подвергают спеканию при 350-3800C для получения монолитного покрытия и выжигают примеси эмульгатора и стабилизатора. При такой технологии нельзя получить однородные покрытия толщиной менее 20 мкм. Кроме того, остатки пиролизованного эмульгатора загрязняют покрытие и ухудшают его химическую стойкость и электроизоляционные характеристики. Сплошное бездефектное покрытие при использовании суспензий может быть получено только последовательным нанесением до 10 слоев по описанной выше технологии, причем минимальная толщина наносимого слоя может быть не менее 10 мкм.Closest to the described invention in terms of the production of coatings is the method described in [D. D. Chegodaev et al. Fluoroplasts, L., Chemistry, 1960, p. 153-180] for the preparation of stabilized aqueous suspensions of ftoron-4D. Suspensions made from dispersions obtained during the polymerization are unstable and easily coagulate, and therefore, immediately after their preparation, surfactants are added to them. Then the product should be centrifuged. Further, to prepare a marketable suspension, water and a certain amount of surfactants are added to the concentrated precipitate. Therefore, the process of preparing such suspensions is time-consuming and multi-stage. After applying such emulsions to the surface to be protected, the coating is sintered at 350-380 ° C to obtain a monolithic coating and the impurities of the emulsifier and stabilizer are burned out. With this technology, homogeneous coatings with a thickness of less than 20 microns cannot be obtained. In addition, the remnants of a pyrolyzed emulsifier contaminate the coating and impair its chemical resistance and electrical insulation characteristics. A continuous defect-free coating using suspensions can be obtained only by successively applying up to 10 layers according to the technology described above, and the minimum thickness of the applied layer can be at least 10 microns.

Указанный способ получения покрытий является многостадийным, требует высокой температуры термообработки, при этом толщина полученного покрытия составляет не менее 10 мкм. Эта особенность суспензий сужает область их использования и практически ограничивает их применение в качестве химически стойких покрытий поверхностей сложной конфигурации (например, поверхности песка).The specified method for producing coatings is multi-stage, requires a high heat treatment temperature, while the thickness of the resulting coating is at least 10 microns. This feature of suspensions narrows the scope of their use and practically limits their use as chemically resistant coatings of surfaces with complex configurations (for example, sand surfaces).

Краткое содержание изобретенияSummary of invention

Задачей изобретения является получение новых фтортеломеров алкилкетонов, позволяющих создавать прочные термостойкие покрытия микронной толщины на подложках различной природы и конфигурации, таких как песок, дерево, стекло, ткани и т.д.The objective of the invention is to obtain new fluorotelomers of alkyl ketones, allowing you to create durable heat-resistant coatings of micron thickness on substrates of various nature and configuration, such as sand, wood, glass, fabrics, etc.

Поставленная задача решается заявляемым изобретением, согласно которому заявлены фтортеломеры алкилкетонов общей формулы R1(CF2- CF2)nR2, где п - целое число, преимущественно от 1 до 20; Ri и R2 - фрагменты молекулы алкилкетона. При этом длину цепи фтортеломеров можно регулировать путем подбора концентрации ТФЭ в реакционной смеси, а именно путем изменения соотношения ТФЭ/телоген, которое может изменяться в пределах (0,5-20)/100.The problem is solved by the claimed invention, according to which the fluorotelomers of alkyl ketones of the general formula R 1 (CF 2 - CF 2 ) n R 2 are claimed, where n is an integer, preferably from 1 to 20; Ri and R 2 are fragments of an alkyl ketone molecule. In this case, the chain length of fluorotelomers can be adjusted by selecting the concentration of TFE in the reaction mixture, namely, by changing the ratio of TFE / telogen, which can vary between (0.5-20) / 100.

Кроме того, поставленная задача решается способом получения фтортеломеров алкилкетонов путем осуществления свободно-радикальной реакции теломеризации ненасыщенных перфторолефинов (например, тетрафторэтилена) в жидкой среде телогена при температуре, обеспечивающей кинетическую эффективность процесса, в котором свободно-радикальную реакцию инициируют ионизирующим излучением, например, гамма-квантами 60Co при молярном соотношении TФЭ/тeлoгeн=(0,5- 20)/ 100 с последующим выделением целевого продукта из реакционной смеси известными приемами.In addition, the problem is solved by the method of producing fluorotelomers of alkyl ketones by performing a free-radical telomerization reaction of unsaturated perfluoroolefins (e.g. tetrafluoroethylene) in a telogen liquid medium at a temperature that provides kinetic efficiency of the process in which the free-radical reaction is initiated by ionizing radiation, for example, gamma quanta of 60 Co with a molar ratio of TFE / telogen = (0.5-20) / 100, followed by isolation of the target product from the reaction mixture by known methods.

Задача решается также способом получения фтортеломеров алкилкетонов путем осуществления свободно-радикальной реакции теломеризации ненасыщенных перфторолефинов (например, тетрафторэтилена) в жидкой среде телогена, в котором свободно-радикальную реакцию инициируют химическими инициаторами при температуре разложения инициатора при молярном соотношении инициaтop/TФЭ/тeлoгeн=0,5/(0,5-20)/100.The problem is also solved by the method of producing fluorotelomers of alkyl ketones by carrying out the free-radical telomerization reaction of unsaturated perfluoroolefins (for example, tetrafluoroethylene) in a telogen liquid medium in which the free-radical reaction is initiated by chemical initiators at the initiator decomposition temperature at a molar ratio of initiator / TFE / telogen = 0 5 / (0.5-20) / 100.

Кроме того, задача решается способом получения покрытий на основе фтортеломеров алкилкетонов, включающим нанесение полимерсодержащего компонента на подложку с последующим высушиванием и термообработкой, в котором на подложку различной природы, конфигурации и размеров наносят химически чистый раствор теломера, а термообработку ведут при температуре 180- 2000C до получения качественного сплошного покрытия.In addition, the problem is solved by the method of producing coatings based on alkyl ketone fluorotomers, including applying a polymer-containing component to the substrate, followed by drying and heat treatment, in which a chemically pure telomere solution is applied to the substrate of various nature, configuration and size, and heat treatment is carried out at a temperature of 180-200 0 C to obtain a high-quality continuous coating.

Подробное раскрытие изобретенияDetailed Disclosure of Invention

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

«Пpoцecc тeлoмepизaции» означает химическую реакцию при свободно- радикальном инициировании, в которой одна или более склонных к полимеризации молекул соединяются с другой молекулой, называемой телоrеном. В качестве примера процесса теломеризации в данной заявке описывается реакция кетонов (телоген) с фторированными олефинами, такими как тетрафторэтилен (ТФЭ) CH3CO CH3 + nCF2= CF2 → R1 (CF2= CF2)n R2 где п - целое число, преимущественно от 1 до 20, и Ri и R2 - фрагменты молекулы кетона, которые образуются при проведении свободно-радикальной реакции теломеризации. Например, если кетоном является ацетон, то фрагментами Ri и R2 являются H, CH3, COCH3, CH2COCH3. В случае использования в качестве кетона метилэтилкетона такими фрагментами могут быть H, CH3, CH2CH3, COCH3, COCH2CH3, CH2COCH2CH3, CH3COCH2CH2.“Telomerization process” means a chemical reaction during free radical initiation in which one or more polymerization-prone molecules bind to another molecule called tellen. As An example of a telomerization process, this application describes the reaction of ketones (telogen) with fluorinated olefins such as tetrafluoroethylene (TFE) CH 3 CO CH 3 + nCF 2 = CF 2 → R 1 (CF 2 = CF 2 ) n R 2 where n is the integer a number, preferably from 1 to 20, and Ri and R 2 are fragments of a ketone molecule that are formed during the free radical telomerization reaction. For example, if the ketone is acetone, then the Ri and R 2 fragments are H, CH 3 , COCH 3 , CH 2 COCH 3 . If methyl ethyl ketone is used as a ketone, such fragments can be H, CH 3 , CH 2 CH 3 , COCH 3 , COCH 2 CH 3 , CH 2 COCH 2 CH 3 , CH 3 COCH 2 CH 2 .

Молярное соотношение ТФЭ/кетон составляет (0,5 - 20)/100. Процесс теломеризации проводят в жидкой фазе, когда ТФЭ растворен в телогене. При радиационном инициировании процесс проводят при комнатной температуре [US 3235611, Кл.260-653.1, 1966]. При использовании химических инициаторов - при температуре разложения инициатора в диапазоне от 80 до 1000C [DE. 3219004, 1984; DE. 3915759, 1990; S. Коtоv, G. Коstоv, Е.Ваlbоlоv. Rеасt.Кiпеt.Саtаl.Lеtt., V.63, 1(1998)107; I. Wlаssiсs and V. Тоrtеlli. Jоumаl оf Fluоriпе Сhеmistrу. V.127, Issuе 2, Fеbгuаrу 2006, P.240; Химический энциклопедический словарь, M., Советская энциклопедия, 1983, стр...562.]. В этих условиях происходит полная конверсия ТФЭ.The molar ratio of TFE / ketone is (0.5 - 20) / 100. The telomerization process is carried out in the liquid phase when TFE is dissolved in telogen. With radiation initiation, the process is carried out at room temperature [US 3235611, Cl. 260-653.1, 1966]. When using chemical initiators, at a decomposition temperature of the initiator in the range from 80 to 100 0 C [DE. 3219004, 1984; DE. 3,915,759, 1990; S. Kotov, G. Kostov, E. Balbolov. Re.t. Kipet. Catal. Lett., V. 63, 1 (1998) 107; I. Wlassiсs and V. Tortelli. Homel of Fluoripe Chemistru. V.127, Issue 2, February 2006, P.240; Chemical Encyclopedic Dictionary, M., Soviet Encyclopedia, 1983, p. 562.]. Under these conditions, a complete conversion of TFE occurs.

Обычно продуктом теломеризации является смесь полифторалкилкетонов с широким молекулярно-массовым распределением, а не индивидуальное соединение. Молекулярно-массовое распределение продуктов зависит от концентрации ТФЭ в смеси реагентов. Измерения, проведенные с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ) продуктов теломеризации непосредственно в реакционной смеси, показали, что при соотношении ТФЭ/кетон (0,5-0,7)/100 образуются низкомолекулярные теломеры с длиной цепи п = 1-8, при этом средняя длина цепи составляет nCp<6. При соотношении ТФЭ/кетон (0,7-3 )/l 00 преимущественно образуются теломеры с длиной цепи l<n<20, при этом средняя длина цепи составляет nCp=6-15. При соотношении ТФЭ/кетон 3-20/100, образуются теломеры со средней длиной цепи nCp=15-20, а при соотношении ТФЭ/кетон более 20/100, образуются теломеры со средней длиной цепи nCp>20.Typically, the telomerization product is a mixture of polyfluoroalkyl ketones with a wide molecular weight distribution, and not an individual compound. The molecular weight distribution of the products depends on the concentration of TFE in the mixture of reagents. Measurements carried out using gel permeation chromatography (GPC) of telomerization products directly in the reaction mixture showed that at a ratio of TFE / ketone (0.5-0.7) / 100, low molecular weight telomeres with a chain length of n = 1-8 are formed, wherein the average chain length is n C p <6. When the ratio of TFE / ketone (0.7-3) / l 00, telomeres with a chain length l <n <20 are predominantly formed, while the average chain length is n C p = 6-15. With a TFE / ketone ratio of 3-20 / 100, telomeres with an average chain length of n C p = 15-20 are formed, and with a TFE / ketone ratio of more than 20/100, telomeres with an average chain length of n C p> 20 are formed.

Таким образом, с изменением концентрации ТФЭ в реакционной смеси с кетоном при радикальной теломеризации образуются:Thus, with a change in the concentration of TFE in the reaction mixture with ketone during radical telomerization, the following are formed:

1) истинный прозрачный бесцветный раствор теломеров со средней длиной цепи nCp<6 при соотношении ТФЭ/кетон (0,5-0,7)/100;1) true transparent colorless telomere solution with medium length chains n C p <6 with the ratio of TFE / ketone (0.5-0.7) / 100;

2) коллоидный, опалесцирующий, вязкий раствор теломеров со средней длиной цепи 6<nCp<15 при 0,7/100<TФЭ/кeтoн<3,0/l 00.2) a colloidal, opalescent, viscous telomere solution with an average chain length of 6 <n C p <15 at 0.7 / 100 <TFE / ketone <3.0 / l 00.

3) ориентированная фаза, представляющая собой густой желеобразный раствор теломеров со средней длиной цепи 15<nCp<20, при3) oriented phase, which is a thick jelly-like solution of telomeres with an average chain length of 15 <n C p <20, at

0,3/100<TФЭ/кeтoн<20/l 00;0.3 / 100 <TFE / ketone <20 / l 00;

4) густой желированный по существу полимерный раствор теломеров со средней длиной цепи nCp>20 при TФЭ/кeтoн>20/100.4) a thick gelled essentially polymer solution of telomeres with an average chain length n C p> 20 at TFE / ketone> 20/100.

В ИК спектрах высушенных теломеров наблюдаются интенсивные полосы при 1211 и 1154 см"1, характерные для CF2-гpyпп, и полосы в области 1734 см"1, характерные для =C=O групп. Тот факт, что интенсивность этих полос достаточна для экспериментального наблюдения, говорит о значительном количестве концевых групп и может косвенно отражать небольшую длину CF2-мoлeкyляpныx цепочек. Концевыми группами цепей являются фрагменты молекулы кетона.In the IR spectra of dried telomeres, intense bands are observed at 1211 and 1154 cm "1 , characteristic of the CF 2 group, and bands in the region of 1734 cm " 1 , characteristic of the = C = O groups. The fact that the intensity of these bands is sufficient for experimental observation indicates a significant number of end groups and may indirectly reflect the small length of CF 2 -molecular chains. The terminal groups of the chains are fragments of the ketone molecule.

Термогравиметрический анализ высушенного теломера показывает интенсивную потерю массы при температуре 100-5000C в зависимости от концентрации ТФЭ в исходной реакционной смеси. Интенсивная потеря массы низкомолекулярных теломеров с п < 8 происходит при температурах 100-300 С, что связано с испарением в области кипения. Для теломеров с длиной цепи п >15 потеря массы происходит при более высоких температурах, более 4000C, что может быть связано с термодеструкцией вещества.Thermogravimetric analysis of the dried telomere shows an intense mass loss at a temperature of 100-500 0 C depending on the concentration of TFE in the initial reaction mixture. Intensive mass loss of low molecular weight telomeres with n <8 occurs at temperatures of 100-300 C, which is associated with evaporation in the boiling area. For telomeres with a chain length of n> 15, mass loss occurs at higher temperatures, more than 400 0 C, which may be due to thermal destruction of the substance.

Исследование слоев, полученных из растворов, методом атомно-силовой микроскопии (ACM) показывает, что удаление растворителя из коллоидных растворов приводит к образованию покрытий, состоящих из субмикронных частиц.The study of layers obtained from solutions by atomic force microscopy (ACM) shows that the removal of solvent from colloidal solutions leads to the formation of coatings consisting of submicron particles.

Поскольку, как показывают данные ГПХ, продукты, полученные из раствора реагентов с различной начальной концентрацией ТФЭ, обладают различным строением, следует ожидать, что структура слоев, образующихся при удалении ацетона из этих растворов, также различна. Когда растет доля длинных цепей, происходит ориентация олигомеров в растворе. При средней длине цепи nCp>6 (т.е. при увеличении начальной концентрации ТФЭ) образуются агрегаты в виде коллоидных частиц субмикронного размера с повышенной плотностью олигомера. При дальнейшем росте начальной концентрации ТФЭ происходит переход полученных олигомеров в ориентированную фазу, аналогичный жидко- кристаллическому переходу ансамбля стержней в нематическую фазу.Since, as shown by GPC data, the products obtained from a reagent solution with different initial TFE concentrations have different structures, it should be expected that the structure of the layers formed upon removal of acetone from these solutions is also different. When the proportion of long chains grows, the orientation of the oligomers in the solution occurs. With an average chain length of n C p> 6 (i.e., with an increase in the initial concentration of TFE), aggregates are formed in the form of colloidal particles of submicron size with an increased density of the oligomer. With a further increase in the initial concentration of TFE, the obtained oligomers transfer to the oriented phase, similar to liquid crystalline transition of the ensemble of rods into the nematic phase.

Удаление растворителя из указанных выше состояний приводит к образованию слоев различной структуры. Истинный раствор, который образуют теломеры со средней длиной цепи nCp<6, превращается в молекулярный кристалл с низкой температурой плавления, не пригодный для получения прочных термостойких покрытий. С другой стороны, ориентированная фаза, содержащая теломеры со средней длиной цепи 15<nCp<20, переходит в состояние с плотной упаковкой, которое имеет высокую температуру плавления и не обладает достаточной адгезией. Раствор, содержащий теломеры со средней длиной цепи nCp>20, мало пригоден для получения покрытий, поскольку он обладает слабой адгезией к поверхности, на которую необходимо нанести покрытие, и при небольшом механическом воздействии покрытие может быть удалено. Коллоидные частицы, в которых плотность олигомеров выше, чем в истинном растворе, но меньше, чем в теломере с ориентированной фазой, способны создавать покрытия с одновременно высокими адгезией и термостойкостью.Removal of the solvent from the above states leads to the formation of layers of various structures. The true solution, which is formed by telomeres with an average chain length n C p <6, turns into a molecular crystal with a low melting point, not suitable for obtaining durable heat-resistant coatings. On the other hand, the oriented phase containing telomeres with an average chain length of 15 <n C p <20, passes into a state with a tight packing, which has a high melting point and does not have sufficient adhesion. A solution containing telomeres with an average chain length n C p> 20 is not very suitable for coatings, since it has poor adhesion to the surface to be coated, and with little mechanical impact, the coating can be removed. Colloidal particles in which the density of oligomers is higher than in the true solution, but lower than in the oriented phase telomere, are capable of creating coatings with high adhesion and heat resistance at the same time.

Методом диатермогравиметрического (ДТГ) анализа было показано, что покрытия, полученные из истинного раствора фтортеломера ацетона, когда средняя длина цепи nCp<6, при нагревании до 200-2500C полностью испаряются. Покрытия, полученные из раствора фтортеломера со средней длиной цепи п > 15, обладают наибольшей термостойкостью (> 4000C), но плохой адгезией и легко удаляются при механическом воздействии. Оптимальными оказались покрытия, полученные из растворов со средней длиной цепи 6<nCp<15 с термостойкостью до 4000C и удовлетворительной адгезией.Using diathermogravimetric (DTG) analysis, it was shown that coatings obtained from a true solution of acetone fluorotelomer, when the average chain length n C p <6, completely evaporate when heated to 200-250 0 C. Coatings obtained from a fluorotelomer solution with an average chain length n > 15 have the highest heat resistance (> 400 0 C), but poor adhesion and are easily removed by mechanical action. The coatings obtained from solutions with an average chain length of 6 <n C p <15 with heat resistance up to 400 0 C and satisfactory adhesion turned out to be optimal.

При радиационном инициировании процесс проводят при комнатной температуре. При использовании химических инициаторов - при температуре разложения инициатора в диапазоне от 80 до 1000C. В этих условиях происходит полная конверсия ТФЭ.With radiation initiation, the process is carried out at room temperature. When using chemical initiators, at a decomposition temperature of the initiator in the range from 80 to 100 0 C. Under these conditions, a complete conversion of TFE occurs.

После удаления ацетона остается белое твердое вещество, из которого можно создавать защитные покрытия со свойствами, близкими к ПТФЭ - антифрикционность, термостойкость, гидрофобность.After removal of acetone, a white solid remains, from which protective coatings with properties close to PTFE can be created - antifriction, heat resistance, hydrophobicity.

Способ позволяет получать тонкие защитные покрытия, обладающие свойствами, близкими к таковым для ПТФЭ, т.к. только из растворов можно получить тонкие покрытия толщиной 1-5 мкм, и как следствие этого, расширить область применения фторсодержащих покрытий. Способ заключается в получении теломеров тетрафторэтилена радикальной полимеризацией в присутствии телогенов, в качестве которых используют алифатические кетоны, с последующим нанесением раствора фтортеломера на обрабатываемую поверхность, высушиванием с удалением непрореагированного телогена и термообработкой сухого остатка при температуре 180-2000C, в результате которой теломер плавится и испаряются низкомолекулярные фракции (п < 5), и остаются более высокоплавкие фракции с n>6.The method allows to obtain thin protective coatings having properties similar to those for PTFE, because only solutions can produce thin coatings with a thickness of 1-5 microns, and as a result, expand scope of fluorine-containing coatings. The method consists in obtaining tetrafluoroethylene telomeres by radical polymerization in the presence of telogens, which are used as aliphatic ketones, followed by applying a fluorotelomer solution to the treated surface, drying to remove unreacted telogen and heat treatment of the dry residue at a temperature of 180-200 0 C, as a result of which the telomere melts and low molecular weight fractions evaporate (n <5), and higher melting fractions with n> 6 remain.

Кроме расширения области применения, нанесение покрытия из раствора упрощает технологию получения пленок, т.к. раствор может храниться практически неограниченное время в герметично закрываемом сосуде в диапазоне существования жидкой среды растворителя, при этом термическая обработка после нанесения осуществляется при 180-2000C вместо 350-3800C. Ввиду того, что толщина пленки составляет 1-5 мкм, время обработки является незначительным, что очень важно при нанесении пленок на материалы, чувствительные к воздействию таких температур, и при нанесении пленок в нестационарных условиях с использованием портативных средств нагрева.In addition to expanding the scope of application, coating from a solution simplifies the technology for producing films, since the solution can be stored for almost unlimited time in a hermetically sealed container in the range of existence of the solvent’s liquid medium, and heat treatment after application is carried out at 180-200 0 C instead of 350-380 0 C. Due to the film thickness being 1-5 microns, time processing is insignificant, which is very important when applying films to materials sensitive to such temperatures, and when applying films in non-stationary conditions using portable heating means.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:

Пример 1Example 1

Ацетон марки ХЧ в герметичном реакционном сосуде дегазировали на вакуумной установке для удаления растворенного в нем воздуха. После введения ТФЭ в таком количестве, что его молярное отношение к ацетону составляет 0,5/100 реакционный сосуд герметично закрывали. Облучение гамма-квантами 60Co проводили при комнатной температуре интегральной дозой 20 кГр. Конверсия ТФЭ происходит полностью, при вскрытии сосуда не выделяется неизрасходованный газообразный ТФЭ.Reagent grade acetone in a sealed reaction vessel was degassed in a vacuum unit to remove air dissolved in it. After the introduction of TFE in such an amount that its molar ratio to acetone is 0.5 / 100, the reaction vessel was tightly closed. Irradiation with 60 Co gamma rays was carried out at room temperature with an integral dose of 20 kGy. The conversion of TFE occurs completely; when the vessel is opened, unspent gaseous TFE is not released.

Продукт реакции представляет собой прозрачный бесцветный раствор. Молекулярно-массовое распределение, определенное с помощью гель-проникающей хроматографии, показало, что степень полимеризации ТФЭ в таком растворе составляла nCp< 4. Сухой остаток после удаления ацетона повторно весь растворим в ацетоне. В ИК спектрах продуктов теломеризации после удаления ацетона наблюдаются интенсивные полосы поглощения, характеризующие C-F2 группы, и достаточно интенсивные полосы, относящиеся к карбонильным группам, которые соизмеримы с полосами C-F2 группы, что говорит о том, что образуются олигомерные цепи ТФЭ.The reaction product is a clear, colorless solution. The molecular weight distribution determined by gel permeation chromatography showed that the degree of polymerization of TFE in such a solution was n C p <4. The dry residue after removal of acetone is completely soluble in acetone again. In the IR spectra of telomerization products, after removal of acetone, intense absorption bands characterizing CF 2 groups and fairly intense bands related to carbonyl groups are observed, which are comparable with the bands of CF 2 groups, which indicates that TFE oligomeric chains.

Термогравиметрический анализ высушенного теломера показывает, что Пср≤Thermogravimetric analysis of the dried telomere shows that Psr≤

4, и интенсивная потеря массы происходит при температуре 150-2000C, что связано с испарением в области кипения вещества.4, and intense mass loss occurs at a temperature of 150-200 0 C, which is associated with evaporation in the boiling area of the substance.

Пример 2Example 2

Процесс проводили аналогично Примеру 1 при молярном соотношении ТФЭ/ацетон 1/100.The process was carried out similarly to Example 1 with a molar ratio of TFE / acetone of 1/100.

Продукт реакции представляет собой коллоидный раствор. Молекулярно- массовое распределение, определенное с помощью гель-проникающей хроматографии, показало, что степень полимеризации ТФЭ в таком растворе составляла nCp= 8. Сухой остаток после удаления ацетона повторно растворим в ацетоне. В ИК спектрах продуктов теломеризации после удаления ацетона наблюдаются интенсивные полосы поглощения, характеризующие CF2 группы, и достаточно интенсивные полосы, относящиеся к карбонильным группам, которые соизмеримы с полосами CF2 группы, что говорит о том, что образуются олигомерные цепи ТФЭ.The reaction product is a colloidal solution. The molecular weight distribution determined by gel permeation chromatography showed that the degree of polymerization of TFE in such a solution was n C p = 8. The dry residue after removal of acetone was re-soluble in acetone. In the IR spectra of telomerization products, after removal of acetone, intense absorption bands characterizing CF 2 groups and fairly intense bands related to carbonyl groups are observed, which are comparable with the bands of CF 2 groups, which indicates that TFE oligomeric chains are formed.

Термогравиметрический анализ высушенного теломера показывает интенсивную потерю массы при температуре 150-300 С, что связано с испарением в области кипения вещества.Thermogravimetric analysis of the dried telomere shows an intense mass loss at a temperature of 150-300 C, which is associated with evaporation in the boiling area of the substance.

Пример 3Example 3

Процесс проводили аналогично Примеру 1 при молярном соотношении ТФЭ/ацетон 5/100. Конверсия ТФЭ происходит полностью, при вскрытии сосуда не выделяется неизрасходованный газообразный ТФЭ.The process was carried out similarly to Example 1 with a molar ratio of TFE / acetone 5/100. The conversion of TFE occurs completely; when the vessel is opened, unspent gaseous TFE is not released.

Продукт реакции представляет собой бесцветный вязкий гелеобразный опалесцирующий раствор. Молекулярно-массовое распределение, определенное с помощью гель-проникающей хроматографии, показало, что средняя степень полимеризации ТФЭ в таком растворе составляла nCp=15. Сухой остаток после удаления ацетона повторно практически нерастворим в ацетоне - менее 10% переходит в раствор. В ИК спектрах продуктов теломеризации после удаления ацетона наблюдаются интенсивные полосы поглощения, характеризующие CF2 группы, и достаточно интенсивные полосы, относящиеся к карбонильным группам.The reaction product is a colorless viscous gel-like opalescent solution. The molecular weight distribution determined by gel permeation chromatography showed that the average degree of polymerization of TFE in such a solution was n C p = 15. The dry residue after removal of acetone is repeatedly practically insoluble in acetone - less than 10% goes into solution. In the IR spectra of telomerization products, after removal of acetone, intense absorption bands characterizing CF 2 groups and fairly intense bands related to carbonyl groups are observed.

Термогравиметрический анализ показывает интенсивную потерю массы в основном при температуре > 4000C, что возможно обусловлено термодеструкцией вещества.Thermogravimetric analysis shows intense mass loss mainly at a temperature> 400 0 C, which may be due to thermal degradation substances.

Пример 4Example 4

Процесс проводили аналогично Примеру 1 при молярном соотношении ТФЭ/ацетон 10/100. Конверсия ТФЭ происходит полностью, при вскрытии сосуда не выделяется неизрасходованный газообразный ТФЭ.The process was carried out similarly to Example 1 with a molar ratio of TFE / acetone 10/100. The conversion of TFE occurs completely; when the vessel is opened, unspent gaseous TFE is not released.

Продукт представляет собой густой гель, в котором невозможно проводить ГПХ измерения. ДТГ показал только термодеструкцию при температуре выше 5000C, как у ПТФЭ.The product is a thick gel in which it is impossible to conduct GPC measurements. DTG showed only thermal degradation at temperatures above 500 0 C, as in PTFE.

Пример 5Example 5

Процесс проводили по Примеру 2 с телогеном метилэтилкетон марки ХЧ. Был получен продукт аналогичный продукту по Примеру 2.The process was carried out according to Example 2 with telogen methyl ethyl ketone brand XC. A product similar to that of Example 2 was obtained.

Пример 6Example 6

1%-ный раствор в ацетоне перекиси бензоила (COH5CO-O)2 (температура плавления с разложением 106-1070C) в стеклянной ампуле дегазировали на вакуумной установке для удаления растворенного в нем воздуха. После введения в ампулу необходимого количества ТФЭ при молярном соотношении ТФЭ/ацетон =2/100 ампулу запаивали и нагревали до 1000C в течение 5 часов. После проведения процесса образуется прозрачный бесцветный вязкий коллоидный раствор. Выход полимера, определенный гравиметрически, составлял около 70%.A 1% solution of benzoyl peroxide (C O H 5 CO-O) 2 in acetone (melting point with decomposition of 106-107 0 C) in a glass ampoule was degassed in a vacuum unit to remove the air dissolved in it. After introducing into the ampoule the required amount of TFE at a molar ratio of TFE / acetone = 2/100, the ampoule was sealed and heated to 100 0 C for 5 hours. After the process, a clear, colorless, viscous colloidal solution is formed. The polymer yield, determined gravimetrically, was about 70%.

В ИК спектрах продуктов теломеризации после удаления ацетона наблюдаются интенсивные полосы поглощения, характеризующие CF2 группы и полосы, относящиеся к карбонильным группам.In the IR spectra of telomerization products, after removal of acetone, intense absorption bands characterizing CF 2 groups and bands related to carbonyl groups are observed.

Пример 7Example 7

Процесс проводили по примеру 6 с использованием 2%-нoгo раствора в ацетоне перекиси дитретбутила (CH)3C-O-O-C(CH)3 (температура разложения 80- 1300C) при молярном соотношении ТФЭ/ацетон =2/100, при температуре 1000C в течение 4 часов. Получался бесцветный вязкий коллоидный раствор с гравиметрическим выходом полимера около 60%.The process was carried out as in example 6 using a 2% solution of ditretbutyl peroxide (CH) 3 COOC (CH) 3 in acetone (decomposition temperature 80-130 0 C) at a molar ratio of TFE / acetone = 2/100, at a temperature of 100 0 C within 4 hours. A colorless viscous colloidal solution with a gravimetric polymer yield of about 60% was obtained.

В ИК спектрах продуктов теломеризации после удаления ацетона наблюдаются интенсивные полосы поглощения, характеризующие CF2 группы и полосы, относящиеся к карбонильным группам.In the IR spectra of telomerization products, after removal of acetone, intense absorption bands characterizing CF 2 groups and bands related to carbonyl groups are observed.

Пример 8Example 8

Процесс проводили по примеру 6 с использованием 1%-нoгo раствора в ацетоне дициклогексилпероксидикарбоната C6HnOCO-O-O-OCOC6Hn (температура разложения 65-700C) при соотношении ТФЭ/ацетон =2/100 при температуре 800C в течение 2 часов. Получался бесцветный вязкий коллоидный раствор с гравиметрическим выходом полимера около 60%.The process was carried out as in example 6 using a 1% solution of dicyclohexyl peroxydicarbonate C 6 HnOCO-OO-OCOC 6 Hn in acetone (temperature decomposition 65-70 0 C) with a ratio of TFE / acetone = 2/100 at a temperature of 80 0 C for 2 hours. A colorless viscous colloidal solution with a gravimetric polymer yield of about 60% was obtained.

В ИК спектрах продуктов теломеризации после удаления ацетона наблюдаются интенсивные полосы поглощения, характеризующие C-F2 группы и полосы, относящиеся к карбонильным группам.In the IR spectra of telomerization products, after removal of acetone, intense absorption bands characterizing CF 2 groups and bands related to carbonyl groups are observed.

Пример 9Example 9

Процесс проводили по примеру 6 с использованием 1%-нoгo раствора в ацетоне 2,2-Aзo-биc-изoбyтиpoнитpилa (CH3)2C(CN)N=N(CN)(CH3)2 (температура плавления с разложением 105-1060C) при молярном соотношении ТФЭ/ацетон =2/100 при температуре 1000C в течение 1 час. Получался бесцветный вязкий коллоидный раствор с гравиметрическим выходом полимера -30The process was carried out as in example 6 using a 1% solution of 2,2-Azo-bis-isobitonitrile (CH 3 ) 2 C (CN) N = N (CN) (CH 3 ) 2 in acetone (melting point with a decomposition of 105- 106 0 C) at a molar ratio of TFE / acetone = 2/100 at a temperature of 100 0 C for 1 hour. The result was a colorless viscous colloidal solution with a gravimetric polymer yield of -30

Пример 10Example 10

Речной песок в количестве 100 г заливали приблизительно 50 мл раствора теломера, приготовленного по примеру 2, и высушивали до постоянного веса при температуре 5O0C. Привес полимера на песке составлял 0,28% вес, что в пересчете на удельную поверхность песка дает значение толщины покрытия несколько сотен нм. После прогрева песка при температуре 180° в течение 10 мин, песчинки плавают в воде, не смачиваясь.River sand in an amount of 100 g was poured with approximately 50 ml of telomere solution prepared according to Example 2 and dried to constant weight at a temperature of 5O 0 C. The polymer weight gain in sand was 0.28% by weight, which in terms of the specific surface of the sand gives the thickness value coatings of several hundred nm. After heating the sand at a temperature of 180 ° for 10 minutes, the grains of sand float in water without being wetted.

4 мл обработанного песка помещали в стеклянный пористый фильтр П1P-41 диаметром 25мм и наливали 10 мл дистиллированной воды. Начало протекания воды фиксировалось через 15 сек, полное протекание достигалось через 300 сек. На необработанном песке начало протекания фиксировалось через 1 сек, конец - через 75 сек. На пустом фильтре начало протекания фиксировалось через 1 сек, конец - через 30 сек.4 ml of treated sand was placed in a P1P-41 glass porous filter with a diameter of 25 mm and 10 ml of distilled water was poured. The beginning of the flow of water was recorded after 15 seconds, the full flow was achieved after 300 seconds. On untreated sand, the beginning of the course was recorded after 1 second, the end after 75 seconds. On an empty filter, the beginning of the leak was recorded after 1 second, the end - after 30 seconds.

Таким образом, даже такое малое содержание фторсодержащей пленки на поверхности песка придает ему гидрофобные свойства.Thus, even such a low content of a fluorine-containing film on the sand surface gives it hydrophobic properties.

Пример 11Example 11

Теломер, приготовленный по примеру 2, наносили на пластины стали 3 (углеродная сталь обыкновенного качества ГОСТ 16523-89). Данные приведены в таблице 1, где сравнивались данные с покрытием из лака Ф-42 (фторлак, производится заводом полимеров Кирово-Чепецкого химического комбината).

Figure imgf000014_0001
The telomere prepared according to example 2 was applied to plates of steel 3 (carbon steel of ordinary quality GOST 16523-89). The data are shown in table 1, which compared the data with the coating of varnish F-42 (fluoride varnish, produced by the polymer factory of the Kirov-Chepetsk chemical plant).
Figure imgf000014_0001

Из таблицы видно, что раствор теломера ТФЭ дает более гидрофобное покрытие по сравнению с лаком Ф-42.The table shows that the solution of TFE telomere gives a more hydrophobic coating compared to varnish F-42.

Пример 12Example 12

Теломер, приготовленный по примеру 2, наносили на пластины из стекла, дерева и на лоскут хлопчатобумажной ткани. Данные краевого угла смачивания приведены в таблице 2.The telomere prepared according to example 2 was applied to plates of glass, wood and a flap of cotton fabric. The data of the contact angle are shown in table 2.

Таблица 2table 2

Figure imgf000014_0002
Figure imgf000014_0002

Из таблицы видно, что покрытие из теломера ТФЭ придает гидрофобное свойство обрабатываемой поверхности.The table shows that the coating of TFE telomere gives a hydrophobic property to the treated surface.

Пример 13Example 13

Теломер, приготовленный по примеру 2, наносили на пластины из нитрильной резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков 1078(CKH- 18+CKH-26) и В 14(CKH- 18) (производства Научно-исследовательского института резиновой промышленности (НИИРП)) и измеряли коэффициент трения на машине трения с трехшариковым интендором, с диаметром стальных шариков 8 мм, продолжительность трения 1 мин. Толщина покрытия составляла 10-15 мкм. Данные приведены в таблице 3.The telomere prepared according to Example 2 was applied onto nitrile rubber plates based on nitrile butadiene rubbers 1078 (CKH-18 + CKH-26) and B 14 (CKH-18) (manufactured by the Scientific Research Institute of the Rubber Industry (NIIRP)) and measured the coefficient of friction on a friction machine with a three-ball intendor, with a diameter of steel balls of 8 mm, the friction duration of 1 min The coating thickness was 10-15 μm. Data are given in table 3.

Таблица 3Table 3

Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0001

Нанесение покрытия из теломеров приводит к уменьшению коэффициента трения на 10-20%.The coating of telomeres leads to a decrease in the coefficient of friction by 10-20%.

Низкомолекулярные олигомеры можно применять в качестве защитных покрытий, обладающих свойствами, подобными свойствам политетрафторэтилена, такими как антифрикционность, гидрофобность.Low molecular weight oligomers can be used as protective coatings having properties similar to those of polytetrafluoroethylene, such as antifriction, hydrophobicity.

Пример 14Example 14

Теломер, приготовленный по примерам 1, 2 и 4, наносили на предметное стекло (2,5x7,5)cм2 и высушивали при комнатной температуре до постоянного веса. Образовывалось покрытие белого цвета. Предметное стекло с покрытием нагревали в сушильном шкафу при 2000C в течение 20 мин. Сравнительные характеристики полученных покрытий приведены в таблице 4.The telomere prepared according to examples 1, 2 and 4 was applied to a glass slide (2.5x7.5) cm 2 and dried at room temperature to constant weight. A white coating formed. The coated slide was heated in an oven at 200 ° C for 20 minutes. Comparative characteristics of the resulting coatings are shown in table 4.

Таблица 4Table 4

Figure imgf000015_0002
Из таблицы видно, что покрытия из теломера, приготовленного по примеру 1, тонкие и гидрофобные, но при прогреве происходят большие потери веса. Покрытия из теломера по примеру 2 термоустойчивы и гидрофобны. Покрытия из теломера по примеру 4 отслаиваются и не пригодны для создания однородных защитных покрытий.
Figure imgf000015_0002
The table shows that the coatings from the telomere prepared according to example 1 are thin and hydrophobic, but when heated, large weight losses occur. The telomere coatings of Example 2 are thermally stable and hydrophobic. The telomere coatings of Example 4 exfoliate and are not suitable for creating uniform protective coatings.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM 1. Фтортеломеры алкилкетонов общей формулы Ri (CF2= CF2)n R2 где R1 и R2 - фрагменты молекулы алкилкетона, а п - целое число, преимущественно от 1 до 20;.1. Fluorotelomers of alkyl ketones of the general formula Ri (CF 2 = CF 2 ) n R 2 where R 1 and R 2 are fragments of an alkyl ketone molecule, and n is an integer, mainly from 1 to 20 ;. 2. Смесь фтортеломеров алкилкетонов общей формулы R1 (CF2= CF2)n R2 где Ri и R2 - фрагменты молекулы алкилкетона, п - целое число, при этом средняя длина цепи фтортеломеров в смеси nCp составляет 6 < nCp <15.2. A mixture of fluorotelomers of alkyl ketones of the general formula R 1 (CF 2 = CF 2 ) n R 2 where Ri and R 2 are fragments of an alkyl ketone molecule, n is an integer, while the average chain length of fluorotelomers in the mixture n C p is 6 <n C p <15. 3. Способ получения фтортеломеров алкилкетонов путем осуществления свободно- радикальной реакции теломеризации ненасыщенных перфторолефинов, в частности тетрафторэтилена ТФЭ, в жидкой среде телогена, в качестве которого используют алкилкетон, при температуре, обеспечивающей кинетическую эффективность процесса, отличающийся тем, что свободно-радикальную реакцию инициируют ионизирующим излучением, например, гамма-квантами 60Co, при молярном соотношении TФЭ/тeлoгeн=(0,5-20)/100.3. A method for producing fluorotelomers of alkyl ketones by carrying out the free radical telomerization reaction of unsaturated perfluoroolefins, in particular TFE tetrafluoroethylene, in a telogen liquid medium, which is used as an alkyl ketone, at a temperature that provides kinetic efficiency of the process, characterized in that the free radical reaction is initiated by an ionizing radiation, for example, with 60 Co gamma rays, with a molar ratio of TFE / telogen = (0.5-20) / 100. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что молярное соотношение ТФЭ/телоген составляет (0,7-3,0)/100.4. The method according to p. 2, characterized in that the molar ratio of TFE / telogen is (0.7-3.0) / 100. 5. Способ получения фтортеломеров алкилкетонов путем осуществления свободно- радикальной реакции теломеризации ненасыщенных перфторолефинов, в частности тетрафторэтилена ТФЭ, в жидкой среде телогена, в качестве которого используют алкилкетон, отличающийся тем, что свободно-радикальную реакцию инициируют химическими инициаторами при температуре разложения инициатора при молярном соотношении инициaтop/TФЭ/тeлoгeн=0,5/(0,5-20)/l 00.5. A method for producing fluorotelomers of alkyl ketones by carrying out the free radical telomerization reaction of unsaturated perfluoroolefins, in particular TFE tetrafluoroethylene, in a telogen liquid medium, which is used as an alkyl ketone, characterized in that the free radical reaction is initiated by chemical initiators at a decomposition temperature of the initiator at a molar ratio initiator / TFE / telogen = 0.5 / (0.5-20) / l 00. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что молярное соотношение ТФЭ/телоген составляет (0,7-3,0)/100.6. The method according to p. 5, characterized in that the molar ratio of TFE / telogen is (0.7-3.0) / 100. 7. Продукт, полученный способом по п. 4 или п. 6.7. The product obtained by the method according to p. 4 or p. 6. 8. Способ получения покрытий на основе фтортеломеров алкилкетонов, включающий нанесение полимерсодержащего компонента на подложку с последующим высушиванием и термообработкой, отличающийся тем, что на подложку различной природы, конфигурации и микроразмеров наносят раствор фтортеломера алкилкетонов по одному из п.п. 1, 2 или 7, а термообработку ведут при температуре 180-2000C до получения качественного, сплошного покрытия. 8. A method of producing coatings based on fluorotelomers of alkyl ketones, including applying a polymer-containing component to a substrate, followed by drying and heat treatment, characterized in that a solution of fluorotelomer of alkyl ketones is applied to the substrate of different nature, according to one of claims 1, 2 or 7, and heat treatment is carried out at a temperature of 180-200 0 C to obtain a high-quality, continuous coating.
PCT/RU2008/000779 2008-03-17 2008-12-18 Alkylketone fluorotelomers, methods for the production thereof (variants) and a method for producing functional coatings based thereon Ceased WO2009116892A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200880128711.XA CN102007151B (en) 2008-03-17 2008-12-18 Alkylketone fluorotelomers, methods for the production thereof (variants) and a method for producing functional coatings based thereon

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109707 2008-03-17
RU2008109707/04A RU2381237C2 (en) 2008-03-17 2008-03-17 Alkylketone fluorotelomers, synthesis method thereof (versions) and method of making functional coatings based on said fluorotelomers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009116892A1 true WO2009116892A1 (en) 2009-09-24

Family

ID=41091130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2008/000779 Ceased WO2009116892A1 (en) 2008-03-17 2008-12-18 Alkylketone fluorotelomers, methods for the production thereof (variants) and a method for producing functional coatings based thereon

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN102007151B (en)
RU (1) RU2381237C2 (en)
WO (1) WO2009116892A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2525292C1 (en) * 2013-02-21 2014-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) Method of producing ultra-hydrophobic coatings against icing of large areas
RU2556111C1 (en) * 2014-01-09 2015-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Method of obtaining antifriction material

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1069089A (en) * 1965-01-04 1967-05-17 Daikin Kogyo Kabusiiiki Kaisha Solid self-lubricating articles and a process for manufacturing them
GB1329215A (en) * 1971-03-02 1973-09-05 Allied Chem Preparation of ethylene telomer waxes
SU459455A1 (en) * 1972-09-25 1975-02-05 Институт Органической Химии Им.Н. Д.Зелинского The method of obtaining aliphatic ketones
GB1535408A (en) * 1975-09-24 1978-12-13 Hoechst Ag Process for the preparation of perfluoroalkyl iodide telomers

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU665747A1 (en) * 1976-08-02 2008-01-27 Отделение ордена Ленина института химической физики АН СССР METHOD FOR OBTAINING TETRAFLUORETHYLENE TELOMERS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1069089A (en) * 1965-01-04 1967-05-17 Daikin Kogyo Kabusiiiki Kaisha Solid self-lubricating articles and a process for manufacturing them
GB1329215A (en) * 1971-03-02 1973-09-05 Allied Chem Preparation of ethylene telomer waxes
SU459455A1 (en) * 1972-09-25 1975-02-05 Институт Органической Химии Им.Н. Д.Зелинского The method of obtaining aliphatic ketones
GB1535408A (en) * 1975-09-24 1978-12-13 Hoechst Ag Process for the preparation of perfluoroalkyl iodide telomers

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008109707A (en) 2009-09-27
RU2381237C2 (en) 2010-02-10
CN102007151A (en) 2011-04-06
CN102007151B (en) 2013-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI96428B (en) Process for the preparation of peroxide perfluoropolyethers
JP3469577B2 (en) Hydrofluorocarbon solvent for the polymerization of fluoromonomers
RU2497836C2 (en) Method of producing fluoropolymers
US4329435A (en) Novel fluorinated copolymer with tridihydro fluorosulfonyl fluoride pendant groups and preparation thereof
JP7564476B2 (en) Method for producing fluoropolymers, surfactant for polymerization and use of surfactant
JP3980650B2 (en) Phosphorous monomers containing phosphorus and their polymers
JP3980649B2 (en) Amorphous fluoropolymer containing perfluoro (ethyl vinyl ether)
JP6678954B2 (en) Polyfunctional nitrile oxide compound
JPWO2019045063A1 (en) Fluorosulfonyl group-containing compounds, fluorosulfonyl group-containing monomers and methods for producing them
FR2508039A1 (en)
CA1330351C (en) Perfluoroalkanes obtained by photochemical fluorination and use thereof as polymerization initiators
FR2584083A1 (en) METHOD OF FORMING ACCUMULATED FILM IN A FLUORINATED ALIPHATIC COMPOUND ON THE SURFACE OF A SUBSTRATE
EP4055109A1 (en) Fluoropolymer compositions comprising a curing agent with ethylenically unsaturated and electron donor groups, and substrates coated therewith
JP2004315821A5 (en)
WO2009116892A1 (en) Alkylketone fluorotelomers, methods for the production thereof (variants) and a method for producing functional coatings based thereon
Wang et al. The preparation of surface fluorinated polyethylene films with excellent properties similar to that of fluoropolymers
RU2004111495A (en) PERFORATED POLYMERS
WO2014136952A1 (en) Fluorine-containing nitrile-oxide compound
CN107223139B (en) Tetrafluoroethylene/hexafluoropropylene copolymers containing pendant perfluoroalkoxyalkyl groups and methods of making and using the same
JP5995868B2 (en) Synthesis of super water-repellent copolymer using carbon dioxide solvent and its application
US8933264B2 (en) Method for producing organic compound having sulfo group, method for producing liquid composition, and method for hydrolyzing organic compound having fluorosulfonyl group
JP2015530467A (en) Perfluoroalkyl cross-linked fluoropolymers with perfluoroether groups
JPH0718026A (en) Fluorine-containing random copolymer
RU2824595C1 (en) Method of producing fluoropolymer composition
CN115777034B (en) Water and oil repellent composition, manufacturing method and article thereof

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880128711.X

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08873388

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 7311/DELNP/2010

Country of ref document: IN

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08873388

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1