[發明專利]一種環保型氟碳表面活性劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711104704.3
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107903180B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 張立亭
• 申請（專利權）人: 濟南齊氟新材料技術有限公司
• 主分類號: C07C229/12
• 分類號: C07C229/12;C07C309/14;C07C291/04;C07C303/32;C07C227/18;B01F17/44;B01F17/04;B01F17/42
• 代理公司: 北京索睿邦知識產權代理有限公司 11679
• 代理人: 劉麗

本發明涉及含氟新材料制備技術領域,特別涉及一種環保型氟碳表面活性劑，氟烷基醇與環氧氯丙烷反應得到含氟烷基縮水甘油醚；含氟烷基縮水甘油醚與含氨基類化合物進行反應得到的。合成不含PFOS/PFOA的綠色環保氟表面活性劑，保持氟表面活性劑的優異性能；生產過程基本無“三廢”產生，符合國家環保政策；可替代同類進口產品，大大降低制造成本。

技術領域

本發明涉及含氟新材料制備技術領域,特別涉及一種環保型氟碳表面活性劑，還涉及環保型氟碳表面活性劑的制備方法和應用。

背景技術

氟碳表面活性劑能以極低的濃度顯著地降低溶液的表面張力。目前在工業上已經有廣泛且成熟的應用：如在油漆、涂料、油墨行業作潤濕、流平、防粘、防污劑；在消防工業上用作輕水泡沫滅火劑；在聚合物體系中用作乳化劑、脫模劑、防霧劑、防靜電劑；在電子行業作清洗劑、助焊劑、氧化抑制劑；在金屬制備中作潤滑劑、漂洗添加劑、腐蝕抑制劑；在農業材料上作分散劑、殺菌劑、防霧劑；以及在醫療、石油、感光材料、清洗劑、紡織等領域均有重要應用。

氟表面活性劑具有其它非氟表面活性劑不可能具備的特性：在非常低的濃度下可將水溶液表面張力降到很低水平；高的熱力學和化學穩定性；極好的相容性，與體系中其它表面活性劑和組份很好地相容。

全氟辛基磺酸（羧酸），即所說PFOS（PFOA）因其具有生物聚積性、持久性而很難排出體外，目前歐盟、美國等發達國家已經禁用含C8化合物。尋求一種不含C8且又保持高性能的氟表面活性劑是本發明需要解決的問題。

CN102151515A公開了一種氨基酸型氟碳型表面活性劑及其合成和用途，合成路線為:1.全氟環氧丙烷聚合物和甲醇反應生成全氟甲酯;2.全氟甲酯再與乙二胺酰胺化反應生成乙胺基全氟酰胺;3.乙胺基全氟酰胺在堿性條件下與丙烯酸甲酯發生加成反應得到氨基酸氟碳表面活性劑中間體,再加堿水解生成氨基酸型氟碳表面活性劑。

CN103657514A公開了將全氟烷基磺酰氟與N,N′-二甲基（乙基）-1,3-丙二胺進行酰胺化反應，得到中間體1，精制后，以丙酮為溶劑與環氧乙烷或氯乙醇反應，得到中間體2（N′-3-(二甲基(乙基))-丙基-(N-全氟丁基磺?；?N-環氧基)-胺），中間體2，再與環氧乙烷按不同比例進行開環反應，得到非離子型含氟表面活性劑。

合成氟表面活性劑的途徑有多種，得到的氟表面活性劑的結構也有多種，尋求一種制備簡單、表面活性好的氟表面活性劑，是值得技術人員深入研究的。

發明內容

為了解決以上氟表面活性劑使用中存在的問題，本申請公開了一種綠色環保氟表面活性劑、生產過程清潔、應用廣泛的環保型氟碳表面活性劑。

本申請還公開了環保型氟碳表面活性劑的制備方法。

本申請還提供了環保型氟碳表面活性劑的應用。

一種環保型氟碳表面活性劑，結構式如下：

X—R_f—A—OCH₂CH(OH)CH₂—B，

其中 X=H,Cl或F；

R_f=－(CF₂)_n－,n=4,5或6；

A=－(CH₂)_m－,m=1,2或3；

B=－NR₁R₂,R₁=CH₃,R₂=CH₂COONa/C₂H₄SO₃Na；

或 B=－R₃R₄N→O,