氟素脫模劑的合成方法
含氟(fú)烷基的合成是製作含氟脫模劑的(de)關鍵,目前(qián)工業化生產含氟烷基的方法常見的(de)有2種:調聚法和齊聚法。
1、調聚法
該(gāi)方法是利用全氟烷基(jī)碘、低級醇等端基物(調聚劑)與不飽和含氟(fú)單體加聚反應(yīng)製得低聚合度(dù)的含氟烷基調節物 。1951年英國劍橋大學教授R · N · H aszeldine 等 首先發現三氟碘甲烷可與乙烯和四氟乙烯發生調聚反應。隨(suí)後,美國杜邦公司以五(wǔ)氟碘乙烷為調聚劑與四氟乙烯在加熱加(jiā)壓條件下進行調聚反應,製備出(chū)全氟烷(wán)基(jī)磺化物。該方(fāng)法(fǎ)的反應通式如下:
還有許多以其他物質為端基物的調聚物,如含氧(yǎng)雜原子的端基(jī)物、5-碘(diǎn)-3-氧雜全氟戊碘酰氟及低級醇等,除四氟乙烯外,還有(yǒu)三氟氯(lǜ)乙(yǐ)烯、六氟丙烯、偏氟(fú)乙(yǐ)烯等調聚體,但(dàn)其實用性比四氟(fú)乙烯(TFE)偏低 。 用調聚法生產含氟中間體(tǐ)有很多優點,反如應轉化率較高,得到(dào)直鏈產物,表麵活性高,但也有缺點(diǎn),如得到的產物是不同鏈長(zhǎng)化合物的混合物,且反應需(xū)在加壓並有催化劑的存在下才能進行。
2、齊聚(jù)法
該是在非(fēi)質子極性(xìng)溶劑中(zhōng)氟烯烴被氟陰(yīn)離子催化發生齊聚反(fǎn)應,生成低(dī)聚合度的全氟烯烴齊聚物。以(yǐ)齊聚法生產氟化物得單體主要有3種:四氟乙烯 、六氟丙烯 、六(liù)氟丙烯環(huán)氧 。
四氟乙烯法齊聚反(fǎn)應可(kě)得到聚合度以4~6 為主的齊(qí)聚物,其中五聚體約占總(zǒng)物的65%左右。 與其他(tā)方(fāng)法生成的聚四(sì)氟乙烯(xī)不同,齊聚法得到的產物都是高度支鏈化的,使其(qí)相(xiàng)應的氟(fú)化物表麵活性(xìng)比直鏈的差。四(sì)氟(fú)乙烯五(wǔ)聚體在堿性介質中與親核(hé)試劑發生取代反應,可製備一(yī)係列氟素脫模劑。
六氟丙烯(xī)在非質子極性(xìng)溶劑中齊聚反應可得到的產物是以二聚體和三聚體為主。六(liù)氟丙烯齊(qí)聚物(wù)在非質子(zǐ)極性溶劑中容易與親核試劑發生取代反應,可以引進功能性單體和親水性基團製成氟表麵活性劑,再與其(qí)他輔助材料複配,即可製備含氟脫模劑。
在氟陰離子(zǐ)催化作用下,六氟丙烯(xī)環氧發生齊聚反應生成聚合度為2~6的齊聚體。六氟丙烯環氧齊聚物因含有羧酸酰氟官能團,可發生水解、醇解等多種反應,很容易(yì)在分子結構(gòu)中引入各 種基團,進一步合成各種含氟(fú)化合物,配(pèi)製含氟脫模劑。
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