[發明專利]一種枝杈型含氟非離子表面活性劑的制備方法及其應用

無效

• 申請號: 201310669612.5
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103611470A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 武宏科;史鴻鑫;沈海民
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01F17/42
• 分類號: B01F17/42;C08G65/48
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

（一）技術領域

??本發明涉及一種枝杈型含氟非離子表面活性劑聚乙二醇單甲醚[4-全氟-(1,3-二甲基-2-異丙基-1-丁烯氧基)]苯磺酸酯的合成及其應用。

（二）背景技術

含氟表面活性劑的合成始于第二次世界大戰期間，美國3M公司采用電解氟化技術于1951年成功合成了第一支含氟表面活性劑，經過50多年的發展，含氟表面活性劑的合成和應用均取得了長足的進步，繼電解氟化法生產氟表面活性劑以后，相繼出現了氟烯烴調聚法，氟烯烴齊聚法生產含氟表面活性劑的工藝。隨后美國西歐日本等國家和地區相繼開發此類產品美國杜邦、英國ICI、法國Atochem、德國Hoechst和Bayer、瑞士Ciba-Geigy以及日本旭硝子、大金和Neos等公司擁有80％以上的市場。3M公司是其中最大的制造商。

我國含氟表面活性劑的合成，始于上世紀60年代末70年代初，經過近40年的發展，研究單位主要是中科院有機化學研究所和上海氟有機材料研究所，生產廠家主要有武漢市長江化工廠等，從事含氟表面活性劑基礎理論研究的主要是北京大學化學與分子工程學院膠體化學研究室。同國外相比，我國含氟表面活性劑，無論在生產能力上，還是在合成研究，應用研究上都比較薄弱。

隨著國際、國內市場的需求日益增大，含氟表面活性劑性能優異，技術含量高，附加值大，引起國內外研究者的極大興趣，新型分子結構不斷涌現，同時含氟表面活性劑的應用也漸漸突破了傳統領域。具有雙碳氟鏈、碳氟碳氫雜化雙鏈、雙親水鏈、多親水鏈等新型含氟表面活性劑及含氟表面活性劑合成中間體相繼被報道，因此，作為碳氫表面活性劑的綠色替代品，功能性含氟表面活性劑的研究目具有較大的發展空間，既是科學技術的深入，又能帶來巨大的經濟和社會效益。

（三）發明內容

本發明的目的在于提供一種枝杈型含氟非離子表面活性劑聚乙二醇單甲醚[4-全氟-(1,3-二甲基-2-異丙基-1-丁烯氧基)]苯磺酸酯的合成及其應用研究，本發明具有優異的表面活性及應用前景。

本發明的結構式如下：

其中：n=?6～30的整數

包括：MPEG-400，MPEG-500，MPEG-600，MPEG-750，MPEG-850，MPEG-1000，MPEG-1100?，MPEG-1200，MPEG-1300，?MPEG?1900，MPEG-2000，MPEG?5000，

?????上述枝杈型含氟非離子表面活性劑的制備方法，包括下述步驟：

以4-全氟-(1,3-二甲基-2-異丙基-1-丁烯氧基)苯磺酰氯為原料與聚乙二醇單甲醚反應，得到相應的枝杈型含氟非離子表面活性劑。

反應方程式為：

本發明化合物（1）是通過4-全氟-(1,3-二甲基-2-異丙基-1-丁烯氧基)苯基醚與磺酰化試劑在適合的溫度、溶劑、催化劑和一定的物質的量比下反應而制備的。

本發明的實質性特點可以從下述實施例子中得以實現，但這些實施例子僅作為說明，而不是對本發明進行限制。

(四)?附圖說明

附圖1.?實施例1的水溶液表面張力和濃度對數曲線

附圖2?實施例1,2,3的泡沫體積與濃度曲線

附圖3實施例1,2,3水溶液的泡沫破裂半衰期隨濃度對數的變化曲線

（五）具體實施方法

實施例1：在100mL的四口燒瓶中加入50?mL?乙腈，無水碳酸鉀0.97g（0.05mol），4-全氟-(1,3-二甲基-2-異丙基-1-丁烯氧基)苯磺酰氯31.2?g（0.05mol），攪拌加熱至回流，緩慢滴加30.0?g（0.05mol）聚乙二醇單甲醚（MPEG-600），約30?min，繼續反應5?h。反應結束后，過濾除去殘渣后，減壓除去溶劑，得到淡黃色粘稠狀液體，其0.01%水溶液的表面張力?(γ_CMC)為18.8?mN/m（純凈水表面張力71.0?mN/m）。