专利名称：一种基于短氟碳链的环保型阳离子氟表面活性剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种阳离子氟表面活性剂及其制备方法，尤其涉及一种基于短氟碳链的环保型阳离子氟表面活性剂(其中包括两种液体离子)及其制备方法。
背景技术：
含氟表面活性剂以其独特的“三高”、“二憎”性能，即高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性；含氟烃基即憎水又憎油，成为特种表面活性剂中的重要品种，是迄今为止所有表面活性剂中表面活性最高的一种。氟表面活性剂的另一优异性能是它与碳氢表面活性剂复配性能好，复配品具有更高的降低表面张力的能力。廉价的碳氢表面活性剂的加入降·低了氟表面活性剂的使用成本。氟表面活性剂的这些特性使它在一些特殊的应用领域有着其它表面活性剂无法替代的作用，广泛应用于消防、纺织、皮革、造纸、选矿、农药、化工等各领域。实践证明，含有6-10个碳原子的碳氟烃基的氟表面活性剂表面活性最好。但由于全氟化合物带来的一系列环境问题，很多国家已经限制使用全氟碳数8以上的一些含氟化合物。解决这一问题的一个主要思路就是降低全氟链的碳原子数。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于短氟碳链的环保型阳离子氟表面活性剂(其中包括两种液体离子)及其制备方法。本发明所述含短氟碳链的阳离子氟表面活性剂，由胺、含短氟碳链的环氧丙烷与HCl或碘甲烷在缓和条件下反应制得，其特征在于所述阳离子氟表面活性剂是胺盐型阳
离子氟表面活性剂或季铵盐型阳离子氟表面活性剂，其结构式为
权利要求
1.ー种含短氟碳链的阳离子氟表面活性剤，由胺、含短氟碳链的环氧丙烷与HCl或碘甲烷在缓和条件下反应制得，其特征在于所述阳离子氟表面活性剂是胺盐型阳离子氟表面活性剂或季铵盐型阳离子氟表面活性剤，其结构式为
2.根据权利要求I所述的含短氟碳链的阳离子氟表面活性剤，其特征在于所述m=l时，所得胺盐型阳离子氟表面活性剂为3-全氟己基-2-羟基丙基ニ甲胺盐酸盐，标记为III-I ;所得季铵盐型阳离子氟表面活性剂为3-全氟己基-2-羟基丙基三甲基碘化胺，标记为III-2 ;其结构式如下
3.根据权利要求I所述的含短氟碳链的阳离子氟表面活性剤，其特征在于所述m=4吋，所得胺盐型阳离子氟表面活性剂是3-全氟己基-2-羟基丙基ニ正丁胺盐酸盐，为离子液体，标记为II-I ;所得季铵盐型阳离子氟表面活性剂是3-全氟己基-2-羟基丙基ニ正丁基甲基碘化胺，为离子液体，标记为II-2 ;其结构式如下
4.权利要求I所述含短氟碳链的阳离子氟表面活性剂的制备方法，步骤是 1)将化合物I3-全氟己基-1，2-环氧丙烷(
5.根据权利要求4所述含短氟碳链的阳离子氟表面活性剂的制备方法，其特征在于步骤I)所述温度选40 60で，所述反应时间为8 10 h。
6.根据权利要求4所述含短氟碳链的阳离子氟表面活性剂的制备方法，其特征在于步骤2)所述温度选20 40 °C,所述反应时间为4 6h。
7.根据权利要求4所述含短氟碳链的阳离子氟表面活性剂的制备方法，其特征在于步骤3)所述温度选40 60 °C,所述反应时间为4 8 h。
8.根据权利要求4所述含短氟碳链的阳离子氟表面活性剂的制备方法，其特征在于步骤4)所述温度选45 60で，所述反应时间为12 24h。
全文摘要
本发明公开了一种基于短氟碳链的环保型阳离子氟表面活性剂，包括胺盐型阳离子氟表面活性剂或季铵盐型阳离子氟表面活性剂。本发明以廉价胺为原料，通过与3-全氟己基-1,2-环氧丙烷进行开环反应，制得易于引进各种亲水基团的含氟中间体，再与盐酸或碘甲烷反应，分别得到相应的胺盐型或季铵盐型阳离子氟表面活性剂，其中包括两种离子液体。本发明制备方法简便，对生产设备要求低，产品易分离、提纯，并且产品具有高表面活性、良好稳定性、高起泡性等优异性能，且含氟碳原子数为6，符合当前对含氟表面活性剂的环保要求。
文档编号B01F17/18GK102814144SQ20121032144
公开日2012年12月12日 申请日期2012年9月3日 优先权日2012年9月3日
发明者王明刚, 王美云, 谭业邦, 袁培林 申请人:山东大学