一种含氟非离子表面活性剂的制备方法与流程

本发明涉及含氟非离子表面活性剂技术领域,特别涉及一种含氟非离子表面活性剂的制备方法。

背景技术：

含氟非离子表面活性剂在很低的用量下可极大降低水溶液的表面张力，用途广泛。例如在各种化工行业中可用作润滑剂、柔软剂。在水性油墨、涂料中用作分散剂、流平剂、防污剂，在各种低表面能材料上应用，尤为重要。也可用于塑料、橡胶等工业中做脱模剂。

国内外相关专利对其有介绍，均以全氟烷基乙醇为初始原材料，在催化剂作用下，与环氧乙烷进行反应，得到产物：

R_fCH₂CH₂OH + n CH₂CH₂(O)—R_fCH₂CH₂O（CH₂CH₂O)_nH

这种方法可以方便地得到产品，但存在的问题是：全氟烷基乙醇不易制得，反应往往在高温高压下进行，存在一定的安全风险。

技术实现要素：

为了解决以上现有技术中制备含氟非离子表面活性剂中存在的原料不易得，反应条件高温高压，存在安全风险的问题，本申请公开了一种原料易得、反应条件温和、安全、收率高的含氟非离子表面活性剂的制备方法。

本发明是通过以下措施实现的：

一种含氟非离子表面活性剂的制备方法,全氟烷基碘化物R_f-I与含乙烯基或丙烯基的聚氧乙烯醚反应，得到的产物除去轻组分后,即得，反应方程如下：

R_f-I + RO-（CH₂CH₂O）_m-H — R_fRIO-（CH₂CH₂O）_m-H

其中R_f为F(CF₂CF₂)_n-或CF₃(CF₃)CF(CF₂CF₂)_n-，其中n为1～10的自然数。

优选全氟烷基碘化物为全氟辛基碘化物或全氟己基碘化物。

RO-（CH₂CH₂O）_m-H，中，R为CH₂=CH-或CH₂=CHCH₂-，m为1～20的自然数。

所述的制备方法，其特征在于全氟烷基碘化物与聚氧乙烯醚的摩尔比为1：0.97-0.99。

所述的制备方法，其特征在于反应中使用的引发剂为二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈，加入量为全氟烷基碘化物质量的1±0.02%。

所述的制备方法，其特征在于将全氟烷基碘化物与第一部分引发剂混合后，加热至75-140℃，滴加聚氧乙烯醚，加入第二部分引发剂，在75-150℃反应。

所述的制备方法，其特征在于第一部分引发剂与第二部分引发剂的质量比为2.875-3：1。

所述的制备方法，其特征在于反应完成后，负压（-0.07）-（-0.08）MPa蒸馏，除去轻组分。

本发明的有益效果：

本发明含氟非离子表面活性剂的制备方法, 原料全氟烷基碘化物与含乙烯基或丙烯基的聚氧乙烯醚易得，反应条件温和、安全，过程易控，收率高，达93%以上。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。

实施例1

氮气保护下，在500ml配搅拌、温度计、恒压滴液漏斗、冷凝器的四口烧瓶中加入全氟辛基碘化物153克（0.28mol），二叔丁基过氧化物1.15克，搅拌逐步升温至140℃，缓慢滴加平均分子量约为420的乙烯基聚氧乙烯醚115克（0.273mol）。加料完毕，补加二叔丁基过氧化物0.4克，维持温度140～150℃反应3小时。停止加热，负压-0.07MPa，进行简单蒸馏，降温得到深黄色粘稠液体255克，收率96.2%。

实施例2

氮气保护下，在1000ml配搅拌、温度计、恒压滴液漏斗、冷凝器的四口烧瓶中加入全氟烷基碘化物200克（0.35mol），二叔丁基过氧化物1.5克，搅拌逐步升温至140℃，缓慢滴加平均分子量约为630的烯丙基聚氧乙烯醚215克（0.34mol）。加料完毕，补加二叔丁基过氧化物0.5克，维持温度140～150℃反应4小时。停止加热，负压-0.08MPa，进行简单蒸馏，降温得到深黄色粘稠液体388克，收率94.8%。

实施例3

氮气保护下，在500ml配搅拌、温度计、恒压滴液漏斗、冷凝器的四口烧瓶中加入全氟己基碘化物161克（0.36mol），过氧化苯甲酰1.2克，搅拌逐步升温至75℃，缓慢滴加平均分子量约为220的乙烯基聚氧乙烯醚78克（0.354mol）。加料完毕，补加过氧化苯甲酰0.4克，维持温度75～85℃反应3小时。停止加热，负压-0.07MPa，进行简单蒸馏，降温得到黄色粘稠液体220克。收率93.2%。

实施例4

将实施例三中的过氧化苯甲酰用偶氮二异丁腈替代，得到几乎相同质量的产物。

实施例5

将实施例一中的全氟辛基碘用等摩尔的全氟己基碘替代，在耐压反应釜中进行相同的操作，亦可得到高收率的产物。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受实施例的限制，其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、组合、替代、简化均应为等效替换方式，都包含在本发明的保护范围之内。