作为表面活性剂的氟化磷酸盐制造技术

本发明专利技术提供了用于降低涂料组合物的表面张力的改进方法和用所述涂料组合物处理的基底，其中使表面活性利与所述涂料组合物接触，其中所述改进包括使所述涂料组合物与包含(RfAO)P(O)(O-M+)2(式I)和(RfAO)2P(O)(O-M+)(式II)的表面活性剂接触，其中Rf为任选地被一个、两个或三个醚氧原子插入的C1-C6直链或支化的全氟烷基;A为(CH2CF2)m(CH2)n、(CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p、O(CF2)q(CH2)r、或OCHFCF2OE;m为0至4;n、o、p和r各自独立地为2至20;q为2;E为任选地被氧、硫、或氮原子插入的C2-C20直链或支化的烷基;环状烷基、或C6-C10芳基;M为第I族金属或铵阳离子(NHxR2y)+，其中R2为C1-C4烷基;x为1至4;y为0至3;并且x+y为4;并且其中式(I)以大于或等于50摩尔%存在。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作为表面活性剂的氟化磷酸盐
本专利
涉及含氟化合物表面活性剂在涂料组合物中提供涂覆有此类组合物的基底以表面效果的用途。
技术介绍
常见的氟代烷基磷酸盐表面活性剂和表面处理剂包含多个含氟化合物链，在给定浓度下包含更高百分比的氟，并且由于它们被认为提供更好的性能而通常被使用。然而，氟化原料非常昂贵且供应短缺。期望减少这些表面活性剂中氟化原料的量，同时保持相同或更好的性能。减少所需氟化起始组分的量不降低成本，而且缩短循环时间，因为表面活性剂的制备需要更少的步骤并且需要更少的能量。降低氟含量将会降低成本，但必须保持产品性能。Brace 和 Mackenzie 在美国专利 3，083，224 中描述了具有式[CmF2m+1CnH2n0]yP0(0M)3_y的混合氟代烷基磷酸盐，其中m为4至12，n为I至16，并且y平均为1.0至2.5。Brace和Mackenze描述了它们作为拒油剂的用途，尤其是当y为2时。 Montagna等人在EP0687533中描述了在不同的陶瓷上用作拒油剂和拒水剂的聚全氟烯化氧一磷酸酯。期望改进表面活性剂性能，具体地降低涂料组合物中的表面张力，同时使用更少的氟化原料。还期望提供涂覆表面以改进的表面效果。本专利技术提供了提高表面活性剂性能并且提供涂覆表面以改进的表面效果，同时使用更少的氟化原料的方法。
技术实现思路
本专利技术包括用于降低涂料组合物的表面张力的改进方法，其中使表面活性剂与所述涂料组合物接触，其中所述改进包括使所述涂料组合物与包含式I和式II的表面活性剂接触(RfAO)P(O)(OlT)2 (式 I)和(RfAO)2P(O) (Olf) (式 II)其中Rf为任选地被一个、两个或三个醚氧原子插入的C1-C6直链或支化的全氟烷基；A 为(CH2CF2) m (CH2) n、(CH2) oS02N (CH3) (CH2)p, O (CF2) q (CH2) r、或 0CHFCF20E;m 为 0 至 4;n、o、p和r各自独立地为2至20;q 为 2;E为任选地被氧、硫、或氮原子插入的C2-C2tl直链或支化的烷基；环状烷基、或C6-C10 芳基;M为第I族金属或铵阳离子(NHxR2y)+，其中R2 SC1-C4烷基；x为I至4;y为O至3;并且x+y为4;并且其中式I以大于或等于50摩尔％存在。本专利技术还包括增大施用到表面的涂料组合物的油接触角的方法，所述方法包括使所述表面与包含如上文所定义的式I和式II的涂料组合物接触，其中式I以大于或等于50摩尔％存在。本专利技术还包括提供涂覆基底以表面效果的方法，所述方法包括使所述基底表面的全部或一部分与包含如上文所定义的式I和式II的涂料组合物接触，其中式I以大于或等于50摩尔％存在。本专利技术还包括得自上述任何方法的涂料组合物和基底。【具体实施方式】本文中商标以大写体标示。本专利技术包括用于降低涂料组合物的表面张力的改进方法，其中使表面活性剂与所述涂料组合物接触，其中所述改进包括使所述涂料组合物与包含式I和式II的表面活性剂接触(RfAO)P(O)(OlT)2 (式 I)和(RfAO)2P(O) (OlT) (式 II)其中Rf为任选地被一个、两个或三个醚氧原子插入的C1-C6直链或支化的全氟烷基；A 为(CH2CF2) m (CH2) n、(CH2) oS02N (CH3) (CH2)p, O (CF2) q (CH2) r、或 0CHFCF20E;m 为 0 至 4;n、o、p和r各自独立地为2至20;q 为 2;E为任选地被氧、硫、或氮原子插入的C2-C2tl直链或支化的烷基；环状烷基、或C6-C10 芳基;M为第I族金属或铵阳离子(NHxR2y)+，其中R2为C1-C4烷基；x为I至4;y为O至3;并且x+y为4;并且其中式(I)以大于或等于50摩尔％存在。用于本专利技术中的式I和式II的化合物可根据Longoria等人在美国专利6，271，289中以及Brace和Mackenzie在美国专利3，083, 224中所述的方法制得。通常，五氧化二磷(P2O5)或三氯氧磷(POCl3)与氟化烷基醇或氟化烷基硫醇反应以获得一(氟代烷基)磷酸和双(氟代烷基)磷酸的混合物。然后使用常见的碱如氢氧化铵或氢氧化钠、或链烷醇胺如二乙醇胺(DEA)将产物中和，以提供相应磷酸盐的混合物。经由真空蒸馏去除过量未反应的醇。控制氟化醇或氟化烷基硫醇与P2O5的比率，以提供可用作本专利技术中的表面活性剂的组合物，其中相对于式II的化合物(双(氟代烷基)磷酸酯)的量，式I的化合物(磷酸一(氟代烷基)磷酸酯)的量等于或大于50摩尔％。优选地，式I和式II以至少2:1的式I与式II的摩尔比存在。更优选地，式I和式II以至少3:1的式I与式II的摩尔比存在。在用于本专利技术的表面活性剂制备中用作反应物的氟代烷基醇或氟代烷基硫醇包括下文对与各种实施例所述的化合物。优选的是包含式I和式II的化合物的表面活性剂，其中Rf为C3-C6直链或支化的全氟烷基，并且m为I至4。更优选的是包含式I和式II的化合物的那些表面活性剂，其中Rf为C2-C4直链或支化的全氟烷基，并且m为I至3。在本专利技术的一个实施例中，所述表面活性剂包含式I和式II的化合物，其中A为(CH2CF2)m(CH2)n-,本文表示为式Ia和式Ila，(RfCH2CF2) m (CH2) n0) P (O) (OlT) 2 (式 la)和[0041 ] (RfCH2CF2) m (CH2) n0) 2P (0) (OlT) (式 I la)其中Rf、R1、m、n和M为如上文所定义。优选的式Ia和式IIa的化合物包括其中Rf为C4或C6全氟烷基并且η为2的那些。用于在包含式Ia和式IIa的化合物的各种实施例中所用的表面活性剂的制备中的氟化醇可通过根据以下方案的合成获得:本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于降低涂料组合物的表面张力的改进方法，其中使表面活性剂与所述涂料组合物接触，其中所述改进包括使所述涂料组合物与包含式I和式II的表面活性剂接触(RfAO)P(O)(O?M+)2(式I)和(RfAO)2P(O)(O?M+)(式II)其中Rf为任选地被一个、两个或三个醚氧原子插入的C1?C6直链或支化的全氟烷基;A为(CH2CF2)m(CH2)n、(CH2)oSO2N(CH3)(CH2)p、O(CF2)q(CH2)r、或OCHFCF2OE;m为0至4;n、o、p和r各自独立地为2至20;q为2;E为任选地被氧、硫、或氮原子插入的C2?C20直链或支化的烷基;环状烷基、或C6?C10芳基;M为第I族金属或铵阳离子(NHxR2y)+，其中R2为C1?C4烷基;x为1至4;y为0至3;并且x+y为4;并且其中式(I)以大于或等于50摩尔%存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.18 US 61/476498;2012.02.13 US 13/3720321.用于降低涂料组合物的表面张力的改进方法，其中使表面活性剂与所述涂料组合物接触，其中所述改进包括使所述涂料组合物与包含式I和式II的表面活性剂接触(RfAO)P(O) (O-M)2 (式 I)和(RfAO) 2P (O) (OlT)(式 II) 其中 Rf为任选地被一个、两个或三个醚氧原子插入的C1-C6直链或支化的全氟烷基； A 为(CH2CF2) m (CH2) n、(CH2) oS02N (CH3) (CH2)p, O (CF2) q (CH2) r、或 0CHFCF20E; m为0至4; η、ο、ρ和r各自独立地为2至20; q为2; E为任选地被氧、硫、或氮原子插入的C2-C2tl直链或支化的烷基；环状烷基、或C6-Cltl芳基； M为第I族金属或铵阳离子(NHxR2y)+，其中R2 SC1-C4烷基；x为I至4;y为O至3;并且x+y为4;并且 其中式(I)以大于或等于50摩尔％存在。2.根据权利要求1所述的方法，其中式I和式II以至少2:1的式I与式II的摩尔比存在。3.根据权利要求1所述的方法，其中式I和式II以至少3:1的式I与式II的摩尔比存在。4.根据权利要求1所述的方法，其中Rf为C4-C6直链或支化的全氟烷基。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述涂料组合物选自醇酸树脂涂料、I型聚氨酯涂料、不饱和聚酯涂料、或水分散的涂料。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述涂料组合物为地板涂饰剂、抛光剂、地板抛光剂、或漆。7.根据权利要求1所述的方法，其中在与所述表面活性剂接触之前，将所述涂料组合物施用到基底。8.增大施用到表面的涂料组合物的接触角的方法，包括使所述表面与包括式I和式II的涂料组合物接触 (RfAO) P (O) (OlT) 2 (式 I)和(RfAO) 2P (O) (OlT)(式 II) 其中 Rf为任选地被一个、两个或三个醚氧原子插入的C1-C6直链或支化的全氟烷基； A 为(CH2CF2) m (CH2) n、(CH2) oS02N (CH3) (CH2)p, O (CF2) q (CH2) r、或 0CHFCF20E; m为0至4; η、ο...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭晟，AM亚科，孟宪君，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：
国别省市：