一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法
【技术领域】
[0001]本发明提供了一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法，属于表面活性剂制备技术领域。
【背景技术】
[0002]含氟磷酸酯是一类性能优良的表面活性剂，能够显著降低水溶液的表面张力，耐酸碱，耐高温，具有普通表面活性剂无法比拟的优越性。被广泛应用于医药、化工、农药等诸多领域。
[0003]含氟磷酸酯通常由含氟化合物和磷酸化试剂反应制备，常用的磷酸化试剂包括三氯氧磷、五氧化二磷、磷酸及聚磷酸。常用的合成方法为将含氟化合物投入釜底，在搅拌及适当温度下，将磷酸化试剂一次性或分批加入反应釜。通常，酯化反应较易发生，反应体系剧烈放热，粘度迅速增大。无论一次性，还是分批加入磷酸化试剂，都难以及时分散均匀，导致局部反应过快，产物中单、双酯比例难以控制。此外，反应热不能及时带走，产品色泽变深，甚至局部碳化，影响产品质量及使用。为了得到高品质的磷酸酯，通常要对产物进行纯化处理，分离单、双酯，工艺复杂。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法，包括以下步骤:
O分别配制含氟聚醚甲苯溶液和聚磷酸甲苯溶液；
2)在反应釜中加入甲苯，升温至40°C;
3)在反应釜中持续均匀滴加含氟聚醚甲苯溶液和聚磷酸甲苯溶液，进行酯化反应2~4小时，反应温度控制在60°C以下；
4)升温至80°C，熟化2~4小时；
5)减压除去甲苯，得到含氟磷酸酯表面活性剂。
[0005]进一步，步骤I)中所述含氟聚醚为全氟代或部分氟代化合物的烷氧基化产物。
[0006]进一步，所述聚磷酸选自磷酸有效当量百分数为105%~120%。
[0007]优选的，所述聚磷酸选自磷酸有效当量百分数为110%。
[0008]进一步，步骤I)中所述含氟聚醚甲苯溶液的质量分数为60~90% ;聚磷酸甲苯溶液的质量分数为60~90%。
[0009]优选的，步骤I)中所述的含氟聚醚甲苯溶液的质量分数为80% ;聚磷酸甲苯溶液的质量分数为80%。
[0010]进一步，步骤2)中所述的甲苯的加入量为含氟磷酸酯表面活性剂重量的5~20%。
[0011]优选的，步骤2)中所述的甲苯的加入量为含氟磷酸酯表面活性剂重量的10%。
[0012]与现有技术相比，本发明通过调整加料方式，在反应过程中持续匀速滴加反应物，有效地控制了酯化反应的进程，可以控制产物中单、双酯比例，并抑制产物颜色变深，提高了产品质量。同时，可省去纯化过程，大大简化了工艺。
【具体实施方式】
[0013]
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0014]实施例1
将895g全氟代烷氧基化含氟聚醚(分子量为600)配成60%质量浓度的甲苯溶液。将95gH3P04含量为105%的聚磷酸配成60%质量浓度的甲苯溶液。在反应釜中加入50g甲苯，升温至40°C。同时滴加配制好的含氟聚醚甲苯溶液和聚磷酸甲苯溶液，保持加料速度均匀，2h滴完。滴加过程中控制反应Il温度不超过60°C。滴完后，升温至80°C，熟化2小时。减压除去甲苯，得到100g含氟磷酸酯表面活性剂。
[0015]经电位滴定分析，该含氟磷酸酯表面活性剂组成为:单酯含量95%，磷酸含量3.2%。
[0016]实施例2
将880g部分氟代烷氧基化含氟聚醚(分子量为540)配成80%质量浓度的甲苯溶液。将93gH3P04含量为110%的聚磷酸配成80%质量浓度的甲苯溶液。在反应釜中加入197g甲苯，升温至40°C。同时滴加配制好的含氟聚醚溶液和聚磷酸溶液，保持加料速度均匀，3h滴完。滴加过程中控制反应釜温度不超过60°C。滴完后，升温至80°C，熟化3小时。减压除去甲苯后，得到983g含氟磷酸酯表面活性剂。
[0017]经电位滴定分析，该含氟磷酸酯表面活性剂组成为:单酯含量97.2%，磷酸含量
1.5%ο
[0018]实施例3
将830g部分氟代烷氧基化含氟聚醚(分子量为583)配成90%质量浓度的甲苯溶液。将88gH3P04含量为120%的聚磷酸配成90%质量浓度的甲苯溶液。在反应釜中加入93g甲苯，升温至40°C。同时滴加配制好的含氟聚醚溶液和聚磷酸溶液，保持加料速度均匀，4h滴完。滴加过程中控制反应釜温度不超过60°C。滴完后，升温至80°C，熟化4小时。减压除去甲苯后，得到927g含氟磷酸酯表面活性剂。
[0019]经电位滴定分析，该含氟磷酸酯表面活性剂组成为:单酯含量96.3%，磷酸含量
2.9%。
【主权项】
1.一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)分别配制含氟聚醚甲苯溶液和聚磷酸甲苯溶液； 2)在反应釜中加入甲苯，升温至40°C; 3)在反应釜中持续均匀滴加含氟聚醚甲苯溶液和聚磷酸甲苯溶液，进行酯化反应2~4小时，反应温度控制在60°C以下； 4)升温至80°C，熟化2~4小时； 5)减压除去甲苯，得到含氟磷酸酯表面活性剂。2.根据权利要求1所述的一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法，其特征在于:步骤O中所述含氟聚醚为全氟代或部分氟代化合物的烷氧基化产物。3.根据权利要求1所述的一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法，其特征在于:所述聚磷酸选自磷酸有效当量百分数为105%~120%。4.根据权利要求3所述的一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法，其特征在于:所述聚磷酸选自磷酸有效当量百分数为110%。5.根据权利要求1所述的一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法，其特征在于:步骤1)中所述含氟聚醚甲苯溶液的质量分数为60~90%;聚磷酸甲苯溶液的质量分数为60~90%。6.根据权利要求1或5所述的一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法，其特征在于:步骤I)中所述的含氟聚醚甲苯溶液的质量分数为80% ;聚磷酸甲苯溶液的质量分数为80%。7.根据权利要求1所述的一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法，其特征在于:步骤2)中所述的甲苯的加入量为含氟磷酸酯表面活性剂重量的5~20%。8.根据权利要求1或7所述的一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法，其特征在于:步骤2)中所述的甲苯的加入量为含氟磷酸酯表面活性剂重量的10%。
【专利摘要】本发明公开了一种制备含氟磷酸酯表面活性剂的方法，具体步骤为：分别配制含氟聚醚甲苯溶液和聚磷酸甲苯溶液；在反应釜中加入甲苯，升温至40℃；持续匀速滴加含氟聚醚甲苯溶液和聚磷酸甲苯溶液，进行酯化反应2~4小时，反应温度控制在60℃以下；升温至80℃，熟化2~4小时；减压除去甲苯，得到含氟聚醚磷酸酯产品。通过调整加料方式，在反应过程中持续匀速滴加反应物，有效的控制了酯化反应的进程，可以控制产物中单、双酯比例，并抑制产物颜色变深，提高了产品质量。
【IPC分类】C08G65/00, B01F17/14
【公开号】CN105080422
【申请号】CN201510553818
【发明人】宋学娟, 郝立国
【申请人】焦作超达环保科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月2日