氟磺酸鹽的製作方法
2023-09-12 04:01:00 2
專利名稱：氟磺酸鹽的製作方法
技術領域：
本發明涉及在氟磺酸鹽表面活性劑的存在下，在含水聚合反應介質中分散聚合氟化單體的方法。
背景技術：
在含水介質中聚合氟烯烴單體的分散方法是熟知的。此類方法使用表面活性劑以向所得含氟聚合物顆粒的含水分散體提供穩定性。由於表面活性劑對反應速率、分散含氟聚合物顆粒尺寸、分散體穩定性、顏色等的影響，選擇不同的表面活性劑以用於分散聚合反應中。Kappler和Lina在W02005/12U90中公開了通過使偏二氟乙烯含水分散體聚合，製備含氟聚合物的方法，所述分散體包含選自下列一種或多種產物的含氟表面活性劑
(CH2CF2) 1111-(( ); ]^ l]I f(CH2CF2) mS02M[2]I f(CH2CF2) Hi(CH2)nSO2M [3]，其中 & 為包含 1 至5個碳原子的直鏈或支鏈全氟烷基，m為2至6的整數，η為0至2的整數，並且M為氫原子或鹼金屬原子或銨基或包含至少一個低級烷基取代基的銨基。其它單體的聚合反應如四氟乙烯與六氟丙烯或全氟(甲基乙烯基醚)的聚合反應對聚合反應期間的鏈轉移非常敏感。如WO 2005/121290中所提出的，偏二氟乙烯對此類鏈轉移的敏感性較低。期望具有聚合反應方法，所述方法使用包含低含量氟的表面活性劑，可用於這些敏感性更高的單體。還已知，表面活性劑疏水性片段中存在的氟烴「端尾」提供極低的表面能。此類氟化表面活性劑比它們的烴對應物更具表面活性。就具有含氟化合物鏈的表面活性劑而言， 在給定的濃度下，全氟烷基鏈越長，包含氟的百分比越高，並且提供的性能通常越好。然而， 衍生自較長全氟烷基鏈的氟化物質的價格比較昂貴。因此，期望降低氟含量，同時遞送相同或更好的性能。本發明提供了聚合反應方法，所述方法使用包含少量氟的表面活性劑，所述方法對於對鏈轉移敏感的單體有效。發明概述本發明包括一種方法，所述方法包括在式(1)的化合物的存在下，在含水介質中使至少一種不是偏二氟乙烯的氟化烯烴單體聚合Rf(CH2CF2)m-(CH2)nSO3M (1)其中Rf為C1至C4直鏈或支鏈全氟烷基，m為1至6的整數，η 為 0 至 4，M 為 H、ΝΗ4、Li、Na 或 K。本發明還包括改變液體的表面行為的方法，所述方法包括向所述液體中加入如上所定義的式(1)的化合物的組合物。發明詳述
如本發明所述的方法包括在包含引發劑和聚合試劑的含水介質中，使至少一種不是偏二氟乙烯的氟化烯烴單體聚合以形成含氟聚合物顆粒的含水分散體，所述聚合試劑包括式⑴的化合物Rf(CH2CF2)m-(CH2)nSO3M (1)其中Rf為C1至C4直鏈或支鏈全氟烷基，m為1至6的整數，η 為 0 至 4，M 為 H、ΝΗ4、Li、Na 或 K。在分散聚合方法中使用式(1)氟磺酸鹽表面活性劑的一個優點是採用降低濃度的氟化表面活性劑和降低含量的氟，獲得更穩定的分散體和更快的聚合反應速率，並且提高了「氟效率」。如本文所用，術語「氟效率」是指使用最少量的含氟表面活性劑並且使用較低含量的氟獲得所期望的聚合物分散體的能力。本發明已發現，在含水介質中，m為1時的式(1)表面活性劑比m為2或更高時的相應化合物更穩定。不受理論的束縛，與m為2或更高時相比，當m為1時，M是酸性更弱的氫。本發明方法的另一個優點在於，對鏈轉移敏感的單體可聚合獲得穩定的含氟聚合物。本發明方法中使用的式(1)氟磺酸鹽表面活性劑可根據下列反應方案1製得。方案權利要求
1.方法，所述方法包括在式(1)的化合物的存在下，在含水介質中使至少一種不是偏二氟乙烯的氟化烯烴單體聚合以獲得含氟聚合物的含水分散體Rf(CH2CF2)ffl-(CH2)nSO3M (1) 其中Rf為C1至C4直鏈或支鏈全氟烷基， m為1至6的整數， η為 至4，M 為 H、ΝΗ4、Li、Na 或 K。
2.權利要求1的方法，其中所述式(1)的化合物基於所述含水介質中水的重量以約 0.01%至約10%的量存在於所述含水介質中。
3.權利要求1的方法，其中所述形成的含氟聚合物的含水分散體具有至少約10重量％ 的含氟聚合物固體含量。
4.權利要求1的方法，其中所述含水介質基本上不含全氟聚醚油，並且其中所述含水介質在聚合反應起始點基本上不含含氟聚合物種子。
5.權利要求1的方法，其中所述聚合產生基於生成的含氟聚合物總重量小於約10重量％的未分散的含氟聚合物。
6.權利要求1的方法，其中所述氟化烯烴單體選自四氟乙烯、六氟丙烯和全氟(烷基乙烯基醚)。
7.權利要求1的方法，其中所述含氟聚合物為彈性體。
8.改變液體的表面行為的方法，所述方法包括向所述液體中加入式(1)的化合物的組合物Rf(CH2CF2)ffl-(CH2)nSO3M (1) 其中Rf為C1至C4直鏈或支鏈全氟烷基， m為1至6的整數， η為 至4，M 為 H、ΝΗ4、Li、Na 或 K。
9.權利要求8的方法，其中所述表面行為選自潤溼、防靜電、消泡、滲透、鋪展、找平、流動、乳化、分散、拒斥、剝離、潤滑、蝕刻、粘合和穩定，並且其中所述液體為塗料組合物、電池組合物、滅火劑、膠乳、聚合物、地板塗飾劑、油墨、乳化劑、發泡劑、剝離劑、排斥劑、流動改性劑、薄膜蒸發抑制劑、潤溼劑、滲透劑、清潔劑、研磨劑、電鍍劑、腐蝕抑制劑、蝕刻劑溶液、 焊接劑、分散助劑、微生物劑、製漿助劑、漂洗助劑、拋光劑、個人護理組合物、乾燥劑、抗靜電劑、地板塗飾劑或粘合劑。
10.權利要求8的方法，其中所述液體為高酸性、氧化性或還原性介質。
全文摘要
本發明公開了一種方法，所述方法包括在式(1)的化合物的存在下，在含水介質中使至少一種不是偏二氟乙烯的氟化烯烴單體聚合Rf(CH2CF2)m-(CH2)nSO3M (1)；其中Rf為C1至C4直鏈或支鏈全氟烷基，m為1至6的整數，n為0至4，M為H、NH4、Li、Na或K，以及改變液體的表面行為的方法，所述方法包括向所述液體中加入式(1)的化合物的組合物。
文檔編號C08F14/18GK102216345SQ200980145446
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月11日 優先權日2008年11月13日
發明者彭晟, 曾凡令 申請人:納幕爾杜邦公司