專利名稱：一種含全氟己基三元醇的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成有機(jī)氟改性聚氨酯的單體含全氟己基三元醇的制備方法。
背景技術(shù)：
聚氨酯具有耐磨、耐溶劑、加工性能好等優(yōu)點(diǎn)，在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用。但同時也存在著耐候性、耐水性差等缺點(diǎn)，制約了其在一些領(lǐng)域的發(fā)展。氟原子具有較高的電負(fù)性和較小的范德華半徑，C-F鍵極短且鍵能很高，使含氟化合物有較低的表面能。應(yīng)用有機(jī)氟化物改性的聚氨酯兼具有機(jī)氟化合物與聚氨酯的優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)出很好的耐候、耐腐蝕性。同時氟的低表面能和低摩擦系數(shù)賦予了含氟聚合物優(yōu)異的 耐油、耐水及耐粘附性。此外氟良好的熱穩(wěn)定性可以很好的改善聚氨酯的耐溫性能。目前，在有機(jī)氟化物改性聚氨酯的制備中常用到的含氟材料主要有含氟的烷基醇、含氟的異氰酸酯、含氟的烯基醇和含氟的甲基丙烯酸酯等。專利CN101435159A將氟化醇作為封端劑與聚氨酯反應(yīng)，得到了氟烷基存在于主鏈之中的聚氨酯，其氟含量較低且拒水拒油防污性均不理想。專利CN1445254A采用側(cè)鏈含全氟烷基的二元醇與其它的低分子二元醇或二元胺的混合物作為擴(kuò)鏈劑來改性聚氨酯，碳鏈運(yùn)動不受限，所得材料耐水解、耐氧化性好。專利CN102115524A先將氟烷基醇轉(zhuǎn)變?yōu)楹酆衔飪晒倌芏葦U(kuò)鏈劑，然后通過擴(kuò)鏈反應(yīng)制備含氟聚氨酯。以上兩種方法均在一定程度上提高了聚合物的性能。專利CN101130594A采用二十四氟十六碳二醇作為擴(kuò)鏈劑與單體、聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)得到PUA預(yù)乳液后，再用含氟丙烯酸酯接枝共聚，得到一種水性聚氨酯接枝含氟織物整理劑。專利CN1670051A采用末端帶可聚合雙鍵的聚氨酯大分子單體與含氟甲基丙烯酸酯類單體進(jìn)行乳液共聚合，直接制備含氟基團(tuán)為側(cè)基的共聚物乳液。專利CN101157750A通過與含氟聚醚 進(jìn)行大分子間接枝反應(yīng)合成含氟聚醚接枝改性的水性聚氨酯。專利CN101041709A利用含氟聚醚、聚醚多元醇、多異氰酸酯、催化劑為主要原料制備了離子型含氟水性聚氨酯。專利CN101003946A以全氟烯烴、羥基硅油、環(huán)氧乙烷、二異氰酸酯為原料合成自乳化型乳液用于防水防油處理劑。專利CN101177476A將由含氟烯烴和乙烯基烷基醚/酯及乙烯基醇單體共聚而成的A組分與聚氨酯預(yù)聚物混合反應(yīng)制得含氟聚氨酯。用上述方法制備的有機(jī)氟改性聚氨酯大都具有優(yōu)良的耐水、耐油性、熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。但是其中大部分含氟單體的合成方法較為復(fù)雜，獲取成本較高，且有些單體含全氟碳原子數(shù)> 8。樹脂的難降解性與氟碳鏈長度成正比，因此含氟碳鏈越長，對環(huán)境危害性越大。含全氟己基三元醇可作為擴(kuò)鏈劑制備交聯(lián)型的有機(jī)氟改性聚氨酯，可有效的提高聚氨酯的耐高溫性、化學(xué)穩(wěn)定性和拒水拒油能力。然而，關(guān)于含氟三元醇的制備方法較為復(fù)雜，獲取成本較高，亟待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的問題是提供一種含全氟己基三元醇的制備方法。
本發(fā)明所述含全氟己基三元醇的制備方法，是以3-全氟烷基-1，2-環(huán)氧丙烷為原料，與含羥基化合物在溶劑中開環(huán)反應(yīng)制得。上述反應(yīng)方程式如下
權(quán)利要求
1.一種含全氟己基三元醇的制備方法，是向裝有溫度計(jì)、回流冷凝管和氮?dú)鈱?dǎo)管的四口瓶中加入乙醇胺和3-全氟正己基-1，2-環(huán)氧丙烷，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在有機(jī)溶劑中充分?jǐn)嚢韬笊郎刂?0 130°C，反應(yīng)6 16h，減壓脫除溶劑，得到紅棕色透明液體，即為含全氟己基三元醇；其中乙醇胺與3-全氟正己基-1，2-環(huán)氧丙烷的摩爾投料比是I : I. 5 2. 5，所述有機(jī)溶劑是苯、二甲苯、甲苯、四氫呋喃或DMF。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述含全氟己基三元醇的制備方法，其特征在于所述乙醇胺與3-全氟正己基-1,2-環(huán)氧丙烷的摩爾投料比是I : 2 2. 2。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述含全氟己基三元醇的制備方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑是甲苯或二甲苯。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述含全氟己基三元醇的制備方法，其特征在于所述在有機(jī)溶劑中充分?jǐn)嚢韬笊郎刂?0 110°C，反應(yīng)時間8 12h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含全氟己基三元醇的制備方法，是將3-全氟正己基-1,2-環(huán)氧丙烷和乙醇胺在有機(jī)溶劑中混合，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，在80～130℃下充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)6～16h，減壓脫除溶劑得到含全氟己基三元醇。本發(fā)明制備的含全氟己基三元醇單體合成原料相對便宜、易得，制備工藝簡單，收率較高，均在95%以上。所述含全氟己基三元醇可作為擴(kuò)鏈劑制備交聯(lián)型的有機(jī)氟改性聚氨酯，可有效的提高聚氨酯的耐高溫性、化學(xué)穩(wěn)定性和拒水拒油能力，具有廣闊的市場前景和經(jīng)濟(jì)價值。
文檔編號C07C215/12GK102796014SQ20121032973
公開日2012年11月28日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者王明剛, 劉舒, 劉寧, 譚業(yè)邦 申請人:山東大學(xué)