磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑及其製備和應用的製作方法

2023-05-18 04:10:46

專利名稱：磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑及其製備和應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於氟碳表面活性劑及其製備和應用領域，特別涉及一種磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑及其製備方法和應用。
背景技術：
氟碳表面活性劑是特種表面活性劑中最重要的品種，是迄今為止表面活性最高的一類，用量很少時就能使水或有機溶劑的表面張力降至很低的數值。它的獨特性能常被概括為「三高」、「兩憎」，即高表面活性、高熱穩定性及高化學穩定性；它的含氟烴基既憎水又憎油。氟碳表面活性劑比一般碳氫表面活性劑的合成相對複雜，步驟多、難度大。氟碳表面活性劑的合成一般分三步:首先合成含6 10個碳原子的含氟烷基化合物，然後製成易於引進各種親水基團的含氟中間體，最後引進各種親水基團製成各類氟碳表面活性劑。其中含氟烷基化合物的合成 是製備氟碳面活性劑的關鍵。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑及其製備方法和應用，該表面活性劑由於採用全氟聚醚鏈替代傳統的全氟烷基鏈，從而更容易降解，屬於新型綠色環保氟碳表面活性劑的一類，可廣泛應用於多領域；製備工藝簡單，成本低，具有良好的應用前景。本發明的一種磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑，結構式如下:
權利要求
1.一種磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑，其特徵在於:結構式如下:
2.一種磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑的製備方法，包括: (1)將六氟環氧丙烷多聚體RfCOF與4-硝基苯胺按摩爾比1.0: (1.0 2.0)混合，以四氫呋喃為溶劑，以三乙胺為縛酸劑，在O 10°C下反應2 4小時得到含氟中間體化合物； (2)採用HCl/還原鐵粉將上述含氟中間體化合物中的硝基還原為氨基； (3)將六氟環氧丙烷多聚體RfCOF與對二苯胺按摩爾比1.0: (1.0 3.0)混合，以四氫呋喃為溶劑，以三乙胺為縛酸劑，在O 10°C下反應2 4小時得到含氟中間體化合物； (4)將步驟(2)和步驟(3)得到的產物合併，與1，3-丙烷磺內酯開環烷基化反應，以乙腈作溶劑，加熱回流18 24小時，生成磺酸內鹽型氟碳表面活性劑； (5 )磺酸內鹽型氟碳表面活性劑在鹼性條件下反應生成磺酸鹽型氟碳表面活性劑。
3.根據權利要求2所述的一種磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑的製備方法，其特徵在於:所述步驟(5)中磺酸內鹽型氟碳表面活性劑在弱鹼條件下反應生成磺酸鹽型氟碳表面活性劑。
4.根據權利要求3所述的一種磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑的製備方法，其特徵在於:所述弱鹼為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀。
5.一種如權利要求1所述的磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑的應用，其特徵在於:應用於紡織、皮革、造紙、化工、油田或消防領域。
全文摘要
本發明涉及一種磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑及其製備方法和應用，結構式如下和，其中。製備方法包括以六氟環氧丙烷多聚體為原料，與4-硝基苯胺經醯胺化、硝基還原和1,3-丙烷磺內脂的開環烷基化反應製得。應用於紡織、化工、造紙、油田、皮革、消防領域。本發明合成的磺酸鹽型及磺酸內鹽型氟碳表面活性劑，由於採用全氟聚醚鏈替代傳統的全氟烷基鏈，從而更容易降解，屬於新型綠色環保氟碳表面活性劑的一類，可廣泛應用於多領域；製備工藝簡單，成本低，具有良好的應用前景。
文檔編號B01F17/22GK103240034SQ20131015760
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月28日 優先權日2013年4月28日
發明者卿鳳翎, 周杰華, 黃焰根 申請人:東華大學, 卿鳳翎