含氟表面活性剂及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111111550A(43)申请公布日2020.05.08(21)申请号201911374433.2C07C231/02(2006.01)(22)申请日2019.12.27C07C233/49(2006.01)C09K8/584(2006.01)(71)申请人江门市华熊新材料有限公司C08G69/48(2006.01)地址529000广东省江门市蓬江区潮连大道6号(江门职业技术学院内)江门市大学生创业孵化基地6楼606室(信息申报制)(72)发明人翁义湖(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人肖云(51)Int.Cl.B01F17/22(2006.01)B01F17/28(2006.01)B01F17/42(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图3页(54)发明名称含氟表面活性剂及其制备方法与应用(57)摘要本发明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。CN111111550ACN111111550A权利要求书1/4页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：2CN111111550A权利要求书2/4页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：3CN111111550A权利要求书3/4页式中，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；优选地，结构IV所示分子的分子量为600、1000或2000；所述脂肪二胺为乙二胺、丁二胺、己二胺或辛二胺；所述聚醚二胺为如下结构式中的任一种：式中，x1、x2、x3、x4、y2和z2分别表示上述分子的聚合度，为大于0的任意数值；优选地，结构V所示分子的分子量为230、430、2000或4000，结构VI所示分子的分子量为220、600、900或2000，结构VII所示分子的分子量为148或176；所述脂肪三胺为三(2-氨乙基)胺；所述聚醚三胺为如下结构式中的任一种：式中，R5为H原子或C2H5，n＝0或1，x5、y5、z5表示分子聚合度为大于0的任意数值，优选地，所述聚醚三胺分子的分子量为440、3000或5000。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚单胺为亨斯迈JEFFAMINE系列聚醚单胺、XTJ-435或XTJ-436；所述聚醚二胺为亨斯迈JEFFAMINE系列聚醚二元胺；所述聚醚三胺为亨斯迈JEFFAMINE系列聚醚三元胺。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，