[發(fā)明專利]一種用于硬表面整理的氟硅氧烷的中間體及其制備方法,和氟硅氧烷的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710040345.X
• 申請日: 2007-04-29
• 公開（公告）號: CN101293893A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發(fā)明（設計）人: 楊勇;費植煌;陳秉堄;王文貴;嚴識淵
• 申請（專利權）人: 上海遠東氟材料技術有限公司
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳學雯

技術領域

本發(fā)明涉及一種化工產品的制備方法，特別涉及一種用于硬表面整理的氟硅氧烷的中間體及其制備方法，和利用這種中間體制備氟硅氧烷的方法。

背景技術

氟硅氧烷是氟代脂肪族化合物對有機硅氧烷改性的產物，亦稱為氟硅整理劑，是繼眾多功能性有機硅整理劑之后出現的另一類效果良好的防水型表面整理助劑，兼有氟、硅類材料的綜合性能。

氟硅表面整理劑是以有機硅聚合物或有機硅改性聚合物為主要成膜物質，由-Si-O-Si-為主鏈與氟代烷基側鏈構成的氟硅氧烷化合物。因主鏈為Si-O結構，具有無機物二氧化硅的安全可靠、無毒、無污染、無腐蝕、耐老化及使用壽命長等性能；又因側鏈中的氟代基團既親油，又有一定的親水性，因而具有低表面能、較好的耐候性、耐寒性、耐高溫、耐腐蝕、耐化學及表面自潔性能等。兩者結合使其兼具有機和無機材料的雙重優(yōu)點，如優(yōu)異的防潮、憎水、耐高低溫、化學穩(wěn)定及生理惰性等性能，所以在很多方面得到了廣泛的使用。氟硅表面處理劑具有極佳的抗刮擦、抗紫外、耐化學腐蝕，可應用于金屬、玻璃、塑料、陶瓷、木材等表面的處理。這種材料的表面能低，不沾染灰塵。

CN1405141A介紹了一種合成氟硅氧烷的方法，采用烯烴與全氟碘代烷的加成，爾后在堿性溶液中水解成形成相應的醇，最后與硅氧烷作用。此法采用高壓工藝，而且在合成中引入水份可使硅氧烷發(fā)生水解。

JP02178292介紹了在鈀催化劑下，氟烯烴與氯硅烷加成，爾后醇解形成氟硅氧烷，但產率較低。

US4587366介紹了全氟碘代烷與碳碳雙鍵的自由基加成反應，獲得碳鏈增加的含氟碘代烷。

DE10301997介紹了一種較簡單的氟硅氧烷的合成方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題第一方面是為了提供一種合成工藝簡單、條件溫和、成本低廉、且易于操控的氟硅氧烷的中間體。

本發(fā)明所要解決的技術問題第二方面是提供上述中間體的制備方法。

本發(fā)明所要解決的技術問題第三方面是提供利用上述中間體制備氟硅氧烷的方法。其制備的氟硅氧烷完全能滿足硬表面整理的要求。

作為本發(fā)明第一方面的一種用于制備硬表面整理的氟硅烷的中間體，其特征在于，其中間體的通式為R_FCH₂CH(I)(CH₂)_ySi(H)_z(R¹)_3-z，式中y是0、1、2、3、4或5，z是0、1或2；R¹是甲氧基、乙氧基或丙氧基，R_F為1～8個碳原子的全氟烷基。

作為本發(fā)明第二方面的一種用于硬表面整理的氟硅烷的中間體的制備方法，其特征在于，按全氟碘代烷∶含不飽和雙鍵的硅氧烷＝1～1.2∶1摩爾比，在惰性氣氛中、70～130℃下，自由基引發(fā)劑引發(fā)，獲得選擇性和得率很高的加成產物中間體。

本發(fā)明第二方面的全氟碘代烷，其通式為R_FI，R_F為1～8個碳原子的全氟烷基；含不飽和雙鍵的硅氧烷的通式為CH₂＝CH(CH₂)_ySi(H)_z(R¹)_3-z，式中y可以是0、1、2、3、4或5，z可以是0、1或2；R¹可以是甲氧基、乙氧基或丙氧基。

本發(fā)明第二方面的引發(fā)劑是過氧化物引發(fā)劑或偶氮類引發(fā)劑。所述過氧化物引發(fā)劑包含但不限于為，過氧化二(三氯乙酰)、過氧化二苯甲酰、過氧丁二酸、過氧苯甲酸叔丁酯、特丁基過氧化物或過氧化二(三氟乙酰)、全氟酰基過氧化物。

所述全氟酰基過氧化物的分子式為(R_f-COO)₂，其中，R_f為碳原子數在1～10之間的氟代或全氟代烷基以及全氟代烷氧基中的一種。

所述的偶氮類引發(fā)劑，包括但不限于，2，2’-偶氮二異丁腈、2，2’-偶氮-二(2，4-二甲基)苯腈。

優(yōu)選地，所述的引發(fā)劑為全氟過氧化物，反應的選擇性和加成產物的得率高。

所述的惰性氣氛為氮氣，氬氣。