專利名稱：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
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°C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°C，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°C，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。
具體實施例方式實施例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°C，分批 加入P2O5 15g,每次加入5g，反應開始，將反應溫度控制在120-150°C，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°C過濾后獲得200g中間產物，再加入到含量為觀％的氨水12g攪拌后，脫 氣、脫水獲得202g目標產物，具有F(CF2)lclCH2CH202P0(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°C，分批加入P2O5 15g,每次加入5g，反應開始，將反應溫度控制在60-90°C，在反 應過程中用分水器將反應過程中的水分離，反應時間他，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°C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Ih后脫水過濾獲得203g目標產物，分子結構F (CF2) 10CH2CH20]2P0 (ONa)，收率為 96%。實施例3
在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計、分水器、氮氣導管的500ml四口燒瓶中，加入全氟已基 乙醇F (CF2)6CH2CH2OH 364g，加入異丙醇100g，開動攪拌器將通入氮氣溫度升高到120°C，分 批加入P2O5 45g,每次加入5g，反應開始，將反應溫度維持在170-200°C，在反應過程中用分 水器將反應得水分離，反應時間池，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45°C過濾后獲得380g中間產物，再加入含量為28%的30g氨水中攪拌后，脫氣、脫 水獲得388g目標產物具有F(CF2)6CH2CH202P0(ONH4)的分子結構，收率為96%。實施例4
在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計、分水器、氮氣導管的500ml四口燒瓶中，加入全氟辛基 乙醇F (CF2)8CH2CH2OH 464g，加入異丙醇110g，開動攪拌器將通入氮氣溫度升高到100°C，分 批加入P2O5 40g,每次加入5g，溫度逐漸升高，反應開始，將反應溫度維持在120-150°C，在 反應過程中用分水器將反應得水分離，反應時間池，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38°C過濾后獲得473g中間產物，再加入到含量為28%的30g氨 水中攪拌后，脫氣、脫水獲得481g目標產物具有F(CF2)SCH2CH2O2P0(ONH4)的分子結構，收 率為98% ；經測量目標產物用量為0. 15%的水溶液最低表面張力為18達因/厘米。實施例5
在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計、分水器、氮氣導管的500ml四口燒瓶中，加入全氟辛基 乙醇F(CF2)8CH2CH2OH的純物質234g，開動攪拌器將通入氮氣溫度升高到100°C，分批加入 P2O5 20g,每次加入5g，溫度逐漸升高，反應開始，將反應溫度維持在100-13(TC，在反應過 程中用分水器將反應得水分離，反應時間紐，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45°C過濾后獲得473g中間產物，再加入到30%氫氧化鉀水溶液IOg中攪 拌后，脫氣、脫水獲得目標產物具有F(CF2) SCH2CH2O2P0(OK)的分子結構，收率為91%。經 測量目標產物用量為0. 3%的水溶液最低表面張力16達因/厘米。上述實施例1-實施例5中的全氟烷基乙醇可由全氟烷基乙基碘與氫氧化鉀反應 制得。上述實施例1-實施例5中的P2O5可用三氯氧磷替代，異丙醇可用丙酮替代。
權利要求
1.一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，其特征是將按重量 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，混 合后在60-200°C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。
2.根據權利要求1所述的全氟烷基聚氧乙烯基磷酸酯含氟表面活性劑的合成方法，其 特征是全氟烷基乙醇的分子結構中碳氟鍵的個數是4 18的偶數。
3.根據權利要求1所述的全氟烷基聚氧乙烯基磷酸酯含氟表面活性劑的合成方法，其 特征是反應溫度為100-150°C，反應時間為3-4小時。
4.根據權利要求1所述的全氟烷基聚氧乙烯基磷酸酯含氟表面活性劑的合成方法，其 特征是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。
5.根據權利要求1所述的全氟烷基聚氧乙烯基磷酸酯含氟表面活性劑的合成方法，其 特征是所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°C。
全文摘要
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。本發明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。
文檔編號C07F9/09GK102079756SQ201010607070
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者孫百開, 魏奇, 魏瀟 申請人:錦州惠發天合化學有限公司