式（１）的氟化聚氧化亚烷基二醇二酯表面活性剂Ｂ－Ｘ－ＣＯＣＨ２Ｏ－［－ＣｐＨ２ｐＯ－］ｎ－ＣＨ２ＣＯ－Ｘ－Ｒａ（１）其中Ｂ为Ｍ或Ｒａ，Ｍ为可电离的氢、铵、碱金属、或碱土金属，ｐ为约２至约４，ｎ为约５至约４３，Ｘ为Ｏ、Ｓ、或ＳＣＨ２ＣＨ２Ｏ，Ｒａ为Ｒｆ（ＣＨ２ＣＦ２）ｄ－（ＣｇＨ２ｇ）－；Ｒｆ［ＯＣＦ２ＣＦ２］ｒ（ＣｇＨ２ｇ）－；Ｒｆ（ＣＨ２）ｈ［（ＣＦ２ＣＦ２）ｉ（ＣＨ２ＣＨ２）ｊ］ｋ－；或ＲｆＯＹ－；Ｙ为ＣＦＨＣＦ２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｖ－（ＣｇＨ２ｇ）－；ＣＦＨＣＦ２Ｏ（ＣｗＨ２ｗ）－；或ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨ－（ＣｇＨ２ｇ）－；每个Ｒｆ独立地为ＣｃＦ（２ｃ＋１），其中ｃ为１至约６；ｄ为１至约３；ｇ为１至约４；ｓ为０或１；ｒ为１至约４；ｈ为１至约６；ｉ、ｊ和ｋ各自独立地为１、２、或３，或它们的混合物；前提条件是Ｒｆ（ＣＨ２）ｈ［（ＣＦ２ＣＦ２）ｉ（ＣＨ２ＣＨ２）ｊ］ｋ－中的碳原子的总数为约８至约２２；ｖ为１至约４；并且ｗ为约２至约１２。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氟化聚氧化亚烷基二醇二酯及其作为表面活性剂的用途。
技术介绍
大多数可商购获得的氟化表面活性剂可通过电化学氟化反应或调聚反应制得。电化学氟化反应使用无水氢氟酸作为氟源。然而，工业制得的氢氟酸包含杂质；其需要使用其他复杂的方法来去除这些杂质。调聚反应方法使用四氟乙烯作为原料。然而，四氟乙烯是危险并且昂贵的中间体，可用性有限。调聚反应产物包含具有不同碳链长度分布的同系物的混合物，所述同系物通常包含约4至约20个碳的链长。因此，为了制得包含固定长度而不是各种长度混合的氟化碳链的氟化表面活性剂，需要将调聚反应产物进行一定的顺序分离，如Erik Kissa 在"Fluorinated SurfactantsSynthesis-Properties-Applications，，中所述。例如，美国专利6，537，662公开了含氟化合物，其可作为一种任选添加剂掺入到防垢纺丝油剂组合物中。含氟化合物添加剂包括含氟化合物聚氧乙烯二酯，其通过聚乙二醇双羧甲基甲基醚与基于调聚物的氟代烷基醇反应制得。使用包含较长全氟烷基链的此类氟化表面活性剂存在缺点。例如， KojiHonda 等人 在"Molecular Aggregation Structure and Surface Properties ofPoly (f luoroalkylacrylate) Thin Films，，(Macromolecules，(2005) ,38 (13)， 5699-5705)中提出，具有至少8个碳的全氟烷基链保持平行构型取向，而包含小于6个碳的此类全氟烷基链则发生重新取向。这种重新取向因改变了表面行为而降低了性能效果。此外，氟化表面活性剂的价格主要由掺入到化合物中的氟量来决定。因此，期望获得由氟化化合物而不是调聚物制得的氟化表面活性剂。还期望获得包含较短氟化链或氟化基团，并且尽管改变了表面行为仍提供基本相同或甚至优异性能的氟化表面活性剂。尤其期望降低表面张力，并且向液体提供低表面张力、低面间表面张力值、和低临界胶束浓度。本专利技术提供了此类氟化表面活性剂。专利技术概述本专利技术包含式(1)的化合物B-X-COCH2O- n-CH2C0_X-Ra (1)其中B 为 M 或 Ra,M为可电离的氢、铵、碱金属、或碱土金属，ρ为约2至约4，η为约5至约43，X 为 0、S、或 SCH2CH2O,Ra 为 Rf (CH2CF2) d_ (CgH2g) - ;Rf r (CgH2g) - ;Rf (CH2) h k-； 或 &0Y-；Y 为 CFHCF2O (CH2CH2O) v_ (CgH2g) - ； CFHCF2O (CwH2w)-；或 CF (CF3) CONH- (CgH2g)-；每个Rf独立地为CcF(2c+1)，其中c为1至约6 ；d 为 1 至约 3;g 为 1 至约 4;s 为 0 或 1 ；r为 1至约 4;h 为 1 至约 6 ；i、j和k各自独立地为1、2或3，或它们的混合物；前提条件是&(CH2)h[ (CF2CF2) ,(CH2CH2)jJk-中的碳原子总数为约8至约22 ；ν为1至约4;并且w为约2至约12。本专利技术还包括改变液体的表面行为的方法，所述方法包括向液体中加入如上所述的式(1)的化合物或其混合物。专利技术详述本文商标以大写体表示。本文中，术语“双尾表面活性剂”用于描述具有连接到单个亲水性连接基团上的两个疏水性基团的表面活性剂。所述两个疏水性基团可以相同，即“对称性双尾表面活性剂”， 或相异，即“杂化双尾表面活性剂”。本专利技术提供了氟化聚氧化亚烷基二醇二酯表面活性剂，其包含具有不超过6个碳的氟化基团。本专利技术的氟化聚氧化亚烷基二醇二酯表面活性剂出乎意料地提供非常低的表面张力，并且还具有低CMC值，水中浓度为0. 6重量％时的表面张力小于25mN/m，水中浓度为0. 6重量％时的表面张力优选小于21mN/m。本专利技术的氟化聚氧化亚烷基二醇二酯表面活性剂为双尾表面活性剂，其依次包含疏水性基团、亲水性基团、和优选地第二疏水性基团。 此类双尾氟化聚氧化亚烷基二醇二酯表面活性剂可用于改变表面行为，通常用于降低表面张力，并且可用于多种应用中，诸如涂料、清洁剂、油田以及许多其他应用。所述表面活性剂还可用于涉及润湿、找平、抗阻塞、起泡等的许多应用中。本专利技术的式(1)的氟化聚氧化亚烷基二醇二酯表面活性剂包含至少一个疏水性部分，优选包含两个疏水性部分，所述疏水性部分包含如上所述的部分氟化的Ra基团。本专利技术的化合物还包含水溶性亲水性部分。本专利技术的表面活性剂是非离子表面活性剂，其不带电荷，并且水溶解度由存在的高极性基团赋予，所述高极性基团为具有各种长度的聚氧乙烯-(OCH2CH2)n-)。当η值增加时，此类表面活性剂的水溶解度往往提高。在含水介质体系中，表面活性受亲水性和亲水性组分间的平衡控制。在改变表面行为方面使用包含本专利技术的氟化聚氧化亚烷基二醇二酯的表面活性剂的一个优点是在使用低浓度的具有减量氟的氟化表面活性剂的同时，获得相同或甚至优异的性能，从而提高了“氟效率”。如本文所用，术语“氟效率”是指在施用到基底上时，使用最少量的含氟表面活性剂获得所期望表面效果或表面特性的能力，或使用相同含量的氟获得更好性能的能力。此外，本专利技术的氟化聚氧化亚烷基二醇二酯表面活性剂包含较短的氟化链或氟化基团，其在改变表面行为方面出乎意料地提供与包含较长氟化链的常规表面活性剂相比基本上相同或甚至优异的性能。本专利技术的氟化聚氧化亚烷基二醇二酯表面活性剂具有式(1)的结构B-X-COCH2O- n-CH2C0_X-Ra (1)其中B 为 M 或 Ra,M为可电离的氢、铵、碱金属、或碱土金属，ρ为约2至约4，η为约5至约43，X 为 0、S、或 SCH2CH2O, Ra % Rf (CH2CF2) d_ (CgH2g) - ;Rf r (CgH2g) - ;Rf (CH2) h k-； 或 &0Y-；Y 为 CFHCF2O (CH2CH2O) v_ (CgH2g) - ； CFHCF2O (CwH2w)-；或 CF (CF3) CONH- (CgH2g)-；每个Rf独立地为CcF(2c+1)，其中c为1至约6 ；d 为 1 至约 3 ；g 为 1 至约 4 ；s 为 0 或 1 ；r 为 1 至约 4 ；h 为 1 至约 6 ；i、j和k各自独立地为1、2或3，或它们的混合物；前提条件是Rf (CH2)J (CF2CF2) ,(CH2CH2)jJk-中的碳原子总数为约8至约22 ；ν为1至约4;并且w为约2至约12。优选的式(1)的化合物包括其中η为约6至约32的那些，更优选其中η为约6至约30的那些，并且更优选其中η为6、10、20、或30的那些。还优选其中X为0的那些。式 (1)的化合物的优选实施方案是其中Ra为I(CH2CF2)d-(CgH2g)-, Rf为C。F(2。+1)的那些，其中 c为4或6，d为1或2，并且g为2。还优选其中Ra为&k-，I fSC。F(2。+1)的式(1)的化合物，其中 c 为 1、2 或 3，h为2，k为1、2或3，i和j各自为1，并且X为0或SCH2CH2O15本专利技术的式(1)本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．式（１）的化合物：Ｂ－Ｘ－ＣＯＣＨ２Ｏ－［－ＣｐＨ２ｐＯ－］ｎ－ＣＨ２ＣＯ－Ｘ－Ｒａ （１）其中Ｂ为Ｍ或Ｒａ，Ｍ为可电离的氢、铵、碱金属、或碱土金属，ｐ为约２至约４，ｎ为约５至约４３，Ｘ为Ｏ、Ｓ、或ＳＣＨ２ＣＨ２Ｏ，Ｒａ为Ｒｆ（ＣＨ２ＣＦ２）ｄ－（ＣｇＨ２ｇ）－；Ｒｆ［ＯＣＦ２ＣＦ２］ｒ（ＣｇＨ２ｇ）－；Ｒｆ（ＣＨ２）ｈ［（ＣＦ２ＣＦ２）ｉ（ＣＨ２ＣＨ２）ｊ］ｋ－；或ＲｆＯＹ－；Ｙ为ＣＦＨＣＦ２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｖ－（ＣｇＨ２ｇ）－；ＣＦＨＣＦ２Ｏ（ＣｗＨ２ｗ）－；或ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨ－（ＣｇＨ２ｇ）－；每个Ｒｆ独立地为ＣｃＦ（２ｃ＋１），其中ｃ为１至约６；ｄ为１至约３；ｇ为１至约４；ｓ为０或１；ｒ为１至约４；ｈ为１至约６；ｉ、ｊ和ｋ各自独立地为１、２或３，或它们的混合物；前提条件是Ｒｆ（ＣＨ２）ｈ［（ＣＦ２ＣＦ２）ｉ（ＣＨ２ＣＨ２）ｊ］ｋ－中的碳原子总数为约８至约２２；ｖ为１至约４；并且ｗ为约２至约１２。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·M·墨菲，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US
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