專利名稱:全氟乙烯基醚磺酸鹽及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種全氟乙烯基醚磺酸鹽及其制備方法和用途。
背景技術(shù):
含氟表面活性劑具有高表面活性、高熱穩(wěn)定性和高化學(xué) 穩(wěn)定性、既憎水又憎油的特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、化工、紡織、皮革、建筑、石油、消防等多個領(lǐng)域。含氟樹脂、橡膠、涂料、織物整理劑等在生產(chǎn)時,都需要使用含氟表面活性劑作為乳液聚合的乳化劑,而目前應(yīng)用最廣的含氟表面活性劑是全氟磺酸鹽(PFOS)和全氟辛酸鹽(PFOA)。研究表明,PFOS和PFOA難以在自然環(huán)境中降解,具有持久性環(huán)境有機(jī)污染物的基本特征,在環(huán)境中聚集和人體與動物組織中積累,對人體健康和環(huán)境產(chǎn)生潛在的危險,因此目前PFOS和PFOA已經(jīng)被歐盟、美國以及多個國家和地區(qū)禁止或限制使用,開發(fā)符合環(huán)保要求的新型含氟表面活性劑迫在眉睫。近年來反應(yīng)型表面活性劑,特別是可聚合乳化劑越來越引起人們的興趣,它們是分子結(jié)構(gòu)中含有可發(fā)生聚合反應(yīng)基團(tuán)的一類乳化劑,進(jìn)行乳液聚合時可與聚合單體共聚,從而永久地鍵合到聚合物表面,成為聚合物的一部分,可以解決許多傳統(tǒng)表面活性劑的不足。在含氟單體乳液聚合時,使用可聚合的含氟表面活性劑作為乳化劑,該表面活性劑可以和含氟單體共聚,從而鍵連在生成的含氟聚合物表面,不會進(jìn)入自然界中或人體中,避免了對環(huán)境及人的健康造成威脅。因此,開發(fā)出一種環(huán)保的可聚合的含氟表面活性劑是本發(fā)明需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
全氟乙烯基醚磺酰氟或全氟乙烯基醚磺酸酯是制備全氟磺酸樹脂的重要單體,其所含雙鍵可使其與各類含氟及非氟單體進(jìn)行共聚合。本發(fā)明所揭示一種全氟乙烯基醚磺酸鹽,其不僅含有可聚合官能團(tuán)(不飽和鍵),而且含有親水和疏水的基團(tuán),可作為反應(yīng)型表面活性劑用于含氟單體的乳液聚合。本發(fā)明的一個目的在于,提供一種新型的全氟乙烯基醚磺酸鹽。本發(fā)明所述的全氟乙烯基醚磺酸鹽,具有式I所示結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種全氟こ烯基醚磺酸鹽,其具有式I所示結(jié)構(gòu)
2.如權(quán)利要求I所述的全氟こ烯基醚磺酸鹽,其特征在于,其中X為1,Y為2;或X為O,Y為2或4。
3.一種制備如權(quán)利要求I或2所述全氟こ烯基醚磺酸鹽的方法,其主要步驟是在5°C 35°C條件,由式II所示化合物與相應(yīng)的無機(jī)堿水溶液反應(yīng)制得
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,其中反應(yīng)液的pH值為8 9。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,其中所用無機(jī)堿水溶液是氫氧化鈉水溶液,氫氧化鉀水溶液或氨水,其濃度為Iwt% 52wt%。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,其中所述無機(jī)堿水溶液的濃度為10wt% 30wt % ο
7.如權(quán)利要求I或2所述全氟こ烯基醚磺酸鹽作為反應(yīng)型表面活性劑的應(yīng)用。
8.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用,其特征在于,權(quán)利要求I或2所述全氟こ烯基醚磺酸鹽作為可聚単體乳液聚合的反應(yīng)型乳化劑的應(yīng)用。
9.如權(quán)利要求8所述的應(yīng)用,其特征在于,其中所述的可聚單體包括四氟こ烯、偏氟こ烯、六氟丙烯、三氟氯こ烯、三氟苯こ烯、全氟烷基こ烯基醚、含氟丙烯酸酷、こ烯、丙烯、氯こ烯、苯こ烯、醋酸こ烯酯或丙烯酸酯中ー種或ニ種以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全氟乙烯基醚磺酸鹽及其制備方法和用途。所述全氟乙烯基醚磺酸鹽為式I所示化合物,其由相應(yīng)的磺酰氟與無機(jī)堿水溶液反應(yīng)制得。本發(fā)明所提供的全氟乙烯基醚磺酸鹽是一種反應(yīng)型表面活性劑,且對環(huán)境友好。式I中,M為Na+、K+或NH4+,X為0~2的整數(shù),Y為2~6的整數(shù)。
文檔編號C08F214/22GK102633688SQ20121010921
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月13日
發(fā)明者吳君毅, 徐于嬌, 李慧, 滕福愛, 粟小理, 趙萌, 鄭文靜 申請人:上海三愛富新材料股份有限公司, 華東理工大學(xué)