[發明專利]一種全氟烷基聚氧乙烯基磷酸酯含氟表面活性劑的合成方法

有效

• 申請號: 201010607070.5
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102079756A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 魏奇;孫百開;魏瀟
• 申請（專利權）人: 錦州惠發天合化學有限公司
• 主分類號: C07F9/09
• 分類號: C07F9/09;B01F17/14
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所 21225
• 代理人: 李輝

技術領域

本發明涉及一種全氟烷基聚氧乙烯基磷酸酯含氟表面活性劑的合成方法。

背景技術

現有的表面活性劑主要有碳氫表面活性劑和含氟表面活性劑。普通的碳氫表面活性劑由于表面張力大，耐溫性能不理想，并且用量大。含氟表面活性劑具有低表面張力，優良的耐高溫、低溫特性，用量少的優點，越來越廣泛地應用在涂料、油墨、粘合劑等領域作為消泡劑、分散劑和乳化劑。但由于其采用電解方法生產，導致成本高、污染大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提出一種生產成本低、無污染、表面張力低、溶解性好，耐高低溫性能理想，能應用于涂料、油墨、粘合劑等領域作為消泡劑、分散劑和乳化劑使用的全氟烷基聚氧乙烯基磷酸酯含氟表面活性劑。

本發明的技術方案是：

一種全氟烷基聚氧乙烯基磷酸酯含氟表面活性劑的合成方法，將按重量份數計以200-465份全氟烷基乙醇與15-45份五氧化二磷或三氯氧磷混合作為主單體，將該混合物在60-200℃進行熱回流反應，反應時間為2-6小時，分離后獲得中間產物；再與7-30份堿液進行反應，所述的堿液為KOH?溶液、NaOH?溶液、氨水中一種，將獲得的產物進行分離，獲得目標產物。

上述的全氟烷基乙醇的分子結構中碳氟鍵的個數是4～18的偶數。

上述的反應溫度為100-150℃，反應時間為3-4小時。

上述在熱回流反應前還加入溶劑，所述的溶劑為丙酮或異丙醇，溶劑與全氟烷基乙醇的重量比為1：1.6～1：4.23。

上述的全氟烷基乙醇在與五氧化二磷或三氯氧磷混合前先升溫至60-120℃，以使攪拌效果更理想。

本發明的優點是：采用全氟烷基乙醇為原料，原料易得，不產生副產物，整個反應過程平穩、安全，可以降低成本30%以上，最終獲得含氟表面活性劑性能優異，收率可達到90%以上，表面張力在18達因/厘米以下。

具體實施方式

實施例1

在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計、分水器、投料口，氮氣導管的500ml四口燒瓶中，加入全氟癸基乙醇200g，開動攪拌器用氮氣置換三次后將四口燒瓶內溫度升高到100℃，分批加入P₂O_5?15g,每次加入5g，反應開始，將反應溫度控制在120-150℃，在反應過程中用分水器將反應過程中的水分離，反應時間4h，燒瓶混合物內有少量未反應的白色塊狀物質。將反應物料降溫40℃過濾后獲得200g中間產物，再加入到含量為28%的氨水12g攪拌后，脫氣、脫水獲得202g目標產物，具有【F(CF₂)₁₀CH₂CH₂O】₂PO(ONH₄)的分子結構，收率為95%。經測量目標產物用量為0.5%的水溶液最低表面張力為16達因/厘米。

實施例2

在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計、分水器、投料口，氮氣導管的500ml四口燒瓶中，加入全氟癸基乙醇200g，加入異丙醇125?g，開動攪拌器用氮氣置換三次后將四口燒瓶內溫度升高到60℃，分批加入P₂O_5?15g,每次加入5g，反應開始，將反應溫度控制在60-90℃，在反應過程中用分水器將反應過程中的水分離，反應時間6h，燒瓶混合物內有少量未反應的白色塊狀物質。將反應物料降溫至35℃過濾后獲得320g物質，精餾回收異丙醇獲得中間產物200g，再加入30%氫氧化鈉水溶液7g，攪拌1h后脫水過濾獲得203g目標產物，分子結構【F(CF₂)₁₀CH₂CH₂O】₂PO(ONa)，收率為96%。

實施例3