含氟表面活性剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了含氟表面活性剂及其制备方法与应用，所述表面活性剂的制备方法为将氟碳丙烯酸酯类化合物与胺类化合物进行迈克尔加成反应后与酸酐反应，得到含氟碳链的表面活性剂，该反应通过使用不同的单元胺、二元胺和三元胺，能够制备含有1至3条氟碳链的新型含氟表面活性剂，这种新型的表面活性剂具有优异的降低液体的表面张力的特性，其制备方法具有原料易得、结构易控、反应产率高和产品特性好等优点，同时，该制备方法避免使用三氯氧磷或三氯化磷等高污染、高危险化学材料，降低了含氟表面活性剂的制备门槛，反应过程中没有副产物排除，不会腐蚀生产设备，特别有助于工业化生产。

Fluorinated surfactant and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
含氟表面活性剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及表面活性剂领域，具体涉及含氟表面活性剂及其制备方法与应用。
技术介绍
表面活性剂具有亲水性和亲脂性两种基团，能够显著降低分散系的表面(界面)张力。含氟表面活性剂是特种表面活性剂的一类，其与传统的表面活性剂相比具有低表面张力，优良的耐高温、低温特性，用量少，憎水、憎油和防污性能等显著优势，目前已经广泛应用于石油开采、农药、涂料、油墨、粘合剂等领域作为润湿剂、消泡剂、分散剂和乳化剂以及家庭用品领域。根据现有公开的专利技术报道，多采用三氯氧磷(POCl3)与氟代烷基醇或氟代烷基硫醇反应得到一(氟代烷基)磷酸或双(氟代烷基)磷酸的混合物。使用无机碱(如氢氧化铵或氢氧化钠)或链烷醇胺(如二乙醇胺，DEA)进行中和以制备相应的含氟磷酸酯表面活性剂。例如，专利US8022238、WO200920912和期刊文献“Keiper,J.S.,etal.,Self-assemblyofphosphatefluorosurfactantsincarbondioxide.LANGMUIR,2004.20(4):p.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.含氟表面活性剂，其特征在于：所述含氟表面活性剂中至少含有如下结构式阴离子中的一种：/n

【技术特征摘要】
1.含氟表面活性剂，其特征在于：所述含氟表面活性剂中至少含有如下结构式阴离子中的一种：



式中，Rf为氟烷基；
Rc为2-30个碳原子且末端为羧酸基团的羧酸链；
R1为4-18个碳原子的脂肪碳链或分子量600-2000的聚醚链段；
R2为2-10个碳原子的脂肪碳链、脂环碳链或分子量230-4000的聚醚链段；
R3为或分子量440-5000的聚醚链段。


2.根据权利要求1所述的含氟表面活性剂，其特征在于：所述含氟表面活性剂中至少含有如下结构式阴离子中的一种：



所述Rf的结构式为如下任一种：





3.权利要求1所述的含氟表面活性剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将氟碳丙烯酸酯类化合物与胺类化合物进行迈克尔加成反应后与酸酐反应，然后加碱中和得到所述表面活性剂；所述酸酐为邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、丁二酸酐、六氢苯酐、甲基六氢苯酐、四氢苯酐、偏苯三酸酐、烷基琥珀酸酐中的至少一种；所述胺类化合物包括单元胺、二元胺或三元胺中的至少一种；所述碱为有机碱和无机碱中的至少一种；
所述制备方法的反应方程式如下式中的一种：





4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述氟碳丙烯酸酯类化合物为丙烯酸十三氟辛酯、丙烯酸十二氟庚酯、3-全氟己基-2-羟丙基丙烯酸酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸四氟丙酯、丙烯酸五氟丙酯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸九氟己酯和丙烯酸六氟异丙酯中的至少一种。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述单元胺包括脂肪单胺和聚醚单胺中的至少一种；所述二元胺包括脂肪二胺和聚醚二胺中的至少一种；所述三元胺包括脂肪三胺或聚醚三胺中的至少一种。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述脂肪单胺包括正辛胺、十二胺、十八胺和油胺中的至少一种；
所述聚醚单胺为如下结构式中的任一种：



式中，R4为H原子或甲基，x与y表示分子聚合度，x与y为大于0的任意数值...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁义湖，
申请(专利权)人：江门市华熊新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44