专利名称：p-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种P-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯及其制备方法和应用。
背景技术：
氟表面活性剂与普通表面活性剂相比，突出的性能是“三高、两憎”，即高表面活性，高耐热稳定性和化学惰性，既憎水又憎油[化工新型材料，2004，32 (8) :46]。氟表面活性剂的高表面活性是由于其分子间的范德华引力小，导致了强烈的表面吸附。氟表面活性剂不仅对水的亲和力小，对碳氢化合物的亲和力也不高，因此形成了憎水憎油的特性。另外，因 C-F 键能(4. 9 X IO5J-moΓ1)大于 C-H 键的键能(4. 2 X IO5J .moΓ1)，C-F 键比 C-H 键不易断裂。氟原子取代氢原子后，因氟原子体积比氢原子大，使C-C键因氟原子的屏蔽作用而得到保护，并且更加稳定。这决定了氟表面活性剂的高耐热稳定性和化学惰性。氟碳疏水基表面活性剂是迄今表面活性剂中表面活性最高的一种，其质量百分数为0. 01%左右水溶液的表面张力可降至15 20mN/m[杭州化工，2010，40(1) :10-14]。非离子氟碳表面活性剂在水溶液中不电离，由一定数量的含氧醚键和/或羟基构成的，极性基链长直接影响了氟碳表面活性剂的表面活性行为。聚乙二醇(PEG-n)是一种直链的多元醇线性醚，可作为非离子表面活性剂的极性基。金欣等合成了聚乙二醇葡糖苷脂肪酸酯非离子表面活性剂，其水溶液表面张力约35mN/m[大连理工大学学报，2003,43(1) :37-41]。 有关聚乙二醇磺酸酯型氟碳表面活性剂的报道极少，曾毓华用全氟烷基磺酰氯与聚乙二醇合成了全氟烷基磺酸聚乙二醇酯，但由于磺酸酯基易碱性水解，Rf的碳链太长，表面活性不高，水溶液表面张力能达31mN/m[氟碳表面活性剂[M].北京化学工业出版社，2001 :93]。 以P-全氟壬烯氧基苯磺酰氯(PFNPSC)和聚乙二醇(PEG-n)为原料，合成ρ-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯(PFNPS-PEG-n)表面活性剂，还未见报道。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种具有高表面活性的P-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯。本发明的目的之二是提供一种简单的P-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯的制备方法。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是本发明所述的P-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯，其结构如式(I)或式(II)所示或者其为式(I)和式(II)所示化合物的混合物
权利要求
1.P-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯，其结构如式(I)或式(II)所示或者其为式(I) 和式(II)所示化合物的混合物
2.如权利要求1所述的P-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯，其特征在于m的平均值的取值范围为4 27。
3.一种制备如权利要求1所述的ρ-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯的方法，包括以式(II)所示的全氟壬烯氧基苯磺酰氯和式(III)所示的聚乙二醇为原料，在缚酸剂存在下，在非质子有机溶剂中，于-10 150°C进行酯化反应，反应0. 5 24h后反应液减压条件下脱除溶剂，得到P-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯；
4.如权利要求3所述的制备ρ-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯的方法，其特征在于 所述的非质子有机溶剂选自下列一种或任意几种的组合甲苯、苯、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮、环丁砜、1，2_ 二氯乙烷、氯仿、乙酸乙酯、三氯乙烷、二氯甲烷、氯苯、二氯苯、硝基苯、乙醚、异丙醚、四氢呋喃、呋喃。
5.如权利要求3所述的制备ρ-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯的方法，其特征在于 所述的缚酸剂选自下列一种或任意几种的组合二甲胺、二乙胺、三甲胺、三乙胺、N-甲基哌啶、N, N-二甲苯胺、吡啶、哌啶、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钾、碳酸氢钾。
6.如权利要求3 5之一所述的制备ρ-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯的方法，其特征在于所述的聚乙二醇和P-全氟壬烯氧基苯磺酰氯的物质的量之比为1 1.1 3， P-全氟壬烯氧基苯磺酰氯和缚酸剂的物质的量之比为1 1 3，所述非质子有机溶剂的体积用量以P-全氟壬烯氧基苯磺酰氯的质量计为1 5ml/g。
7.如权利要求6所述的制备ρ-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯的方法，其特征在于 所述的聚乙二醇和P-全氟壬烯氧基苯磺酰氯的物质的量之比为1 1.1 2，P-全氟壬烯氧基苯磺酰氯和缚酸剂的物质的量之比为1 1 2。
8.如权利要求3 5之一所述的制备ρ-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯的方法，其特征在于反应温度为15 85°C，反应时间为4 15h。
9.如权利要求7所述的制备ρ-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯的方法，其特征在于反应温度为25 40°C，反应时间为8 IOh。
10.如权利要求1所述的ρ-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯作为表面活性剂的应用t
全文摘要
本发明公开了一种p-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯及其制备方法和应用，所述的p-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯，其结构如式(I)或式(II)所示或者其为式(I)和式(II)所示化合物的混合物。本发明所述的p-全氟壬烯氧基苯磺酸聚乙二醇酯表面活性高，可用作表面活性剂，用途广泛。
文档编号B01F17/42GK102585208SQ20111045506
公开日2012年7月18日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者史鸿鑫, 赵琴琴 申请人:浙江工业大学