专利名称：一种端基为全氟氧杂烷基的氟表面活性剂合成工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明专利涉及一种氟表面活性剂的合成工艺，尤其涉及一种端 基为全氟氧杂烷基的氟表面活性剂的合成工艺。
背景技术：
表面活性剂是一类重要的化工材料，在低浓度时就能显著降低 水(液体)的表面(界面)张力。通常使用的表面活性剂，憎水基是 碳氢烃基，分子中还可以含有氧，及氮、硫、氯、溴、碘等元素，这 种表面活性剂称为碳氢表面活性剂或普通表面活性剂。如果在分子中 除了以上元素以外，还含有氟、硅、磷、硼等元素的表面活性剂则称 为特种表面活性剂。
氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种，指碳氢表面活 性剂的碳氢链中的氢原子全部或部分被氟原子取代，即氟碳链代替了 碳氢链，这种氟碳表面活性剂具有碳氢表面活性剂所没有的"三高两 憎"性能，即具有高表面活性、高耐热稳定性、高化学惰性、憎水性 和憎油性。但由于氟碳表面活性剂基本上为浆状或粉状物，直接使用 不方便，应用上往往都被配制为溶液。目前广泛应用于氟碳表面活性 剂的全氟碳链主要有直链全氟烷基及全氟烷基磺酸和支链全氟烷基， 如四氟乙烯或六氟丙烯的低聚物。这些全氟碳链的分子结构，尤其是 直链结构，柔顺性能比较差，表面活性剂在溶剂中的溶解性能也比较 差，在实际应用上有很多限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种端基为全氟氧杂垸基的氟表面活性剂 的合成工艺，这种氟表面活性剂具有稳定性高、毒性低的特点，不仅 溶于水，还可溶于乙醇、甲醇、丙酮、异丙醇、正丁醇、四氢呋喃等 有机溶剂。
为达到上述目的，采用的技术方案是用全氟氧杂烷酰基过氧化 物引发丙烯酸单体聚合，生成端基为全氟氧杂垸基丙烯酸聚合物，具 体反应方程式为
o o
II II
RpCOOCRf
nCH^=CHC02H-
RF"(CH2— H)h~Rf C02H
rf为
式中，
F
C—0—C十C—CF3 CF3 '2
端基为全氟氧杂垸基的氟表面活性剂的合成工艺，其特征在于 在非水体系中、机械搅拌和氮气保护条件下，加入全氟氧杂烷酰基过
氧化物和丙烯酸，按重量比计算，加入量为1:1至1:10;反应温度 为10-50'C;搅拌强度为600-1000r/min。体系呈白色混浊后继续搅 拌2小时，倒出白色混浊液，经抽滤、烘至恒重，就得到呈白色粉末 状端基为全氟氧杂烷基的氟表面活性剂。
所用的全氟氧杂烷酰基过氧化物，其结构为
F2 I C一C"hC—o一c國
0
II
0
II
F2
C一O—O-C—C—O—C十C一CF CF3 一 CF3
所述非水体系为卤代烃、垸烃、酯类、或醚类c本发明的积极效果是合成线路短、只经过用全氟氧杂烷酰基过 氧化物引发丙烯酸单体聚合一步反应，常温合成操作简单；全氟氧杂 烷基替代了全氟烷基作为氟表面活性剂的憎水基，增加了分子的柔顺 性，提高了氟表面活性剂在溶剂中的溶解性；产品稳定性高、毒性低， 不仅溶于水，还溶于不同的有机溶剂，如乙醇、甲醇、丙酮、异丙醇、 正丁醇、四氢呋喃；在降低水的表面张力方面有非常显著的优点，水 溶液中当产品质量浓度在0.01%-0. 1%，就可以使水的表面张力降至20 mN/m以下o
图1为实施例1水溶液中产物质量浓度与表面张力值关系曲线图。
具体实施例方式
以下通过实施例，对本发明作进一步说明。 一种端基为全氟氧杂烷基的氟表面活性剂的合成工艺，其特征
在于在非水体系卤代烃、或垸烃、或酯类、或醚类中，氮气保护
条件下，反应温度控制在10-50'C,机械搅拌速度为600-1000r/min， 快速加入全氟氧杂垸酰基过氧化物，然后往体系中滴加入丙烯酸，全
氟氧杂垸酰基过氧化物和丙烯酸加入的量控制在i : i到i : io范围
内，体系呈白色混浊后再继续搅拌2小时，倒出白色混浊液，经抽滤、
烘至恒重，得到产品呈白色粉末状的阴离子含氟表面活性剂。
最后产品0. 19&质量浓度水溶液，在25。C室温用铂金板法作表面 张力测试。所用的全氟氧杂烷酰基过氧化物，其结构为
<formula>formula see original document page 6</formula>实施例l
在装有冷凝管、滴液漏斗、搅拌器、温度计的带夹套的500ml反 应容器中加入氯仿250ml，通氮气保护，控制反应体系温度在20'C， 调整搅拌速度至900r/min，快速加入全氟氧杂垸酰基过氧化物4. 4 g, 然后往体系中缓慢滴加丙烯酸9. 3g，持续搅拌至体系成白色混浊后 继续搅拌2小时，倒出白色混浊液进行抽滤，将得到的固体烘至恒重， 得到白色固体粉末即为本发明最终产品阴离子含氟表面活性剂。
产品的0. 196质量浓度水溶液，用铂金板法进行表面张力测试:平 均值为14.7mN/m。在25'C实测的水溶液中产物不同质量浓度与表面
张力值变化的关系曲线示于图1。 实施例2
按实施例1合成工艺操作，全氟氧杂垸酰基过氧化物加入量改 为5.0g，丙烯酸加入量改为25. 0g，其他数据不变，得到白色固体粉 末状含氟表面活性剂，0. 1%质量浓度水溶液用铂金板法测试表面张力: 平均值为17. 3mN/m。 实施例3
按实施例1合成工艺操作，全氟氧杂垸酰基过氧化物加入量改为 1.0g，丙烯酸加入量改为10.0g,其他数据不变，得到白色固体粉末 状含氟表面活性剂产品。0. 1%质量浓度水溶液铂金板法表面张力测试:平均值为17. 7mN/m。 实施例4
按实施例i合成工艺操作，反应体系的温度改为icrc，其他数
据不变，得到白色固体粉末状含氟表面活性剂产品。0.1%质量浓度水
溶液铂金板法表面张力测试:平均值为17. 5mN/m。
实施例5
在一2L的带夹套玻璃反应釜的中加入氯仿1500ml,通氮气保护， 控制反应体系中的温度在20'C，调整搅拌速度至700r/min，快速加 入全氟氧杂烷酰基过氧化物40. 5g，然后往反应体系中缓慢滴加丙烯 酸91.8g,持续搅拌至体系成白色混浊后继续搅拌2小时，取出白色 混浊液进行抽滤，将得到的固体烘至恒重，得到白色固体粉末状含氟 表面活性剂产品。0. 1%质量浓度水溶液铂金板法表面张力测试:平均 值为13. 6mN/m。 实施例6
按实施例1合成工艺操作方案，体系改为正己烷，其他数据不变， 得到白色固体粉末状含氟表面活性剂产品。0. 1%质量浓度水溶液铂金 板法表面张力测试:平均值为15. 9mN/m。 实施例7
按实施例1合成工艺操作，体系改为十二垸，体系温度改为50 °C，其他数据不变，得到白色固体粉末状含氟表面活性剂产品。0.1% 质量浓度的水溶液铂金板法表面张力测试平均值为17. 8mN/m。 实施例8按实施例l合成工艺操作，体系改为乙酸乙酯，其他数据不变，
得到白色固体粉末状含氟表面活性剂。0.1%质量浓度的水溶液铂金板
法表面张力测试平均值为15. 3mN/m。
实施例9
按实施例l合成工艺操作，体系改为乙酸丁酯，其他数据不变， 得到白色固体粉末状含氟表面活性剂。0.1%质量浓度的水溶液铂金板 法表面张力测试平均值为14. 2raN/m。 实施例10
按实施例l合成工艺操作，体系改为乙醚，其他数据不变，得到 白色固体粉末状含氟表面活性剂。0. 1%质量浓度的水溶液铂金板法表 面张力测试平均值为15. 9raN/m。 实施例11
按实施例1合成工艺操作，其他数据不变，体系改为正丁醚，得 到白色固体粉末状含氟表面活性剂。0.1%质量浓度的水溶液铂金板法 表面张力测试平均值为15. 6mN/m。
权利要求
1、一种端基为全氟氧杂烷基的氟表面活性剂的合成工艺，其特征在于在非水体系中、机械搅拌和氮气保护条件下，控制体系温度，快速加入全氟氧杂烷酰基过氧化物，并滴加丙烯酸，所述全氟氧杂烷酰基过氧化物和丙烯酸的加入量，按重量比计为1∶1至1∶10；反应体系呈白色混浊后再继续搅拌2小时，经抽滤、烘至恒重。
2、 根据权利要求1所述的一种端基为全氟氧杂垸基的氟表面活性剂 的合成工艺，其特征在于所用的全氟氧杂烷酰基过氧化物，其结构 为<formula>formula see original document page 2</formula>
3、 根据权利要求1所述的一种端基为全氟氧杂垸基的氟表面活性剂 的合成工艺，其特征在于所述的非水体系为卤代烃、或烷烃、或酯类、或醚类o
4、 根据权利要求1所述的一种端基为全氟氧杂垸基的氟表面活性剂 的合成工艺，其特征在于反应温度为10-5(TC。
5、 根据权利要求1所述的一种端基为全氟氧杂烷基的氟表面活性剂 的合成工艺，其特征在于搅拌强度为600-1000r/min。
全文摘要
本发明提供一种端基为全氟氧杂烷基的氟表面活性剂的合成工艺，其特征在于在非水体系中、机械搅拌和氮气保护条件下，加入全氟氧杂烷酰基过氧化物和丙烯酸，按重量比计算，加入量为1∶1至1∶10；反应温度为10-50℃；搅拌强度为600-1000r/min。体系呈白色混浊后继续搅拌2小时，倒出白色混浊液，经抽滤、烘至恒重，就得到呈白色粉末状端基为全氟氧杂烷基的氟表面活性剂。本发明的积极效果是合成线路短、只经过用全氟氧杂烷酰基过氧化物引发丙烯酸单体聚合一步反应，常温合成操作简单；产品稳定性高、毒性低，不仅溶于水，还溶于不同的有机溶剂，水溶液中当产品质量浓度在0.01％-0.1％，就可以使水的表面张力降至20mN/m以下。
文档编号B01F17/52GK101508750SQ200810034499
公开日2009年8月19日 申请日期2008年3月12日 优先权日2008年3月12日
发明者李国新, 瑾 许 申请人:江苏梅兰化工有限公司