一种双子阳离子氟碳表面活性剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及表面活性剂，尤其涉及一种双子阳离子氟碳表面活性剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着技术的发展，很多材料的表面因防污需要，会涂覆一层含氟低表面能物质，形成疏水疏油的表面，使得材料表面不易附着脏污物质。但是随着使用时间的不断延长，这些物质表面也会逐渐累积一定的污渍，由于材料表面具有极低表面能，若采用常规清洗剂进行清洗，清洗相很难有效作用在材料表面，无法达到彻底清洁的效果。

2、双子表面活性剂的合成方法主要通过化学键将两个相同或类似的表面活性剂单体键合。这种特殊的结构降低了两极性间的静电排斥力及其水化层间的作用力，使得其相较于传统的表面活性剂具有更低的cmc特性，能有效降低水的表面张力。而氟碳表活剂本身就具备显著降低水的表面张力的特点，通过将普通氟碳表活剂制成双子氟碳表面活性剂，能近一步得到更高表面活性的表活剂。

技术实现思路

1、解决的技术问题：针对现有的涂覆有含氟低表面能物质的材料不方便清洗的缺点，本发明提供一种双子阳离子氟碳表面活性剂及其制备方法和应用，采用本发明的双子阳离子氟碳表面活性剂制备得到的清洗剂，能显著降低水的表面张力，具备优秀的润湿、渗透、增溶等作用，从而有很好的清洁去污能力。

2、技术方案：一种双子阳离子氟碳表面活性剂，该表面活性剂的化学结构式为：

3、

4、其中，rf为cf3-cf2-cf2-o-(cf(cf3)-cf2-o)m-cf2cf2-，其中m为0-100之间的整数；

5、x为脂肪链或含芳香环的烷烃链；

6、y为br或cl。

7、上述所述的一种双子阳离子氟碳表面活性剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

8、步骤一：将n,n-二甲基乙二胺与rfcoor在含氟溶剂中混合均匀，在温度为50-120℃加热回流反应1-12h，反应结束后提纯，得到化学结构式为的中间体，其中n,n-二甲基乙二胺、rfcoor、含氟溶剂的用量以质量份计分别为1-20份、10-20份、10-50份，rfcoor为rfcoome或rfcooet，

9、步骤二：将含氟溶剂和丙酮混合后得到混合溶液，再将步骤一得到的中间体与y-x-y加入混合溶液中，在ki或nai催化、氩气氛围下，在温度为60-100℃加热回流反应6-48h，反应结束提纯，即得双子阳离子氟碳表面活性剂，其中混合溶液中含氟溶剂和丙酮的重量比为(1～5):1，中间体、y-x-y、混合溶液的用量以质量份计分别为5-30份、0.5-10份、10-60份，ki或nai与中间体的重量比为(0.005-0.15):1，y-x-y为1,2-二(4-溴乙基苯基)乙烷、1,2-二(4-氯乙基苯基)乙烷、对二溴苄、对二氯苄、br(ch2)nbr、cl(ch2)ncl中的一种或多种，n为3～8之间的整数。

10、上述所述的制备方法的反应流程为

11、

12、上述所述的步骤一和步骤二中的含氟溶剂均为间双三氟甲基苯、全氟己烷或氢氟醚。

13、上述所述的步骤一中的提纯的方法为萃取和减压旋转蒸发。

14、上述所述的步骤二中的提纯的方法为过滤和减压旋转蒸发。

15、上述所述的一种双子阳离子氟碳表面活性剂在制备清洗剂方面的应用。

16、上述所述的清洗剂以质量份计含有以下成分：双子阳离子氟碳表面活性剂：0.05-0.1份；非离子表面活性剂：0.05-1.5份；螯合剂：1-2份；缓蚀剂：0.1-1份；乙二醇：1-10份；异丙醇：5-10份；无水乙醇：20-45份；去离子水：10-90份。

17、上述所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂酸聚乙二醇酯、tween-20、tween-80中的一种或几种；所述螯合剂为edta二钠、环己二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠中的一种或几种；所述缓蚀剂为三乙醇胺、苯甲酸钠、甲基苯并三氮唑、钼酸钠中的一种或几种。

18、有益效果：本发明提供的一种双子阳离子氟碳表面活性剂制备方法及其应用，具有以下

19、有益效果：

20、1.本发明的双子阳离子氟碳表面活性剂具有极高的表面活性，能极大的降低水的表面张力；

21、2.本发明的制备方法，合成路线更加简洁，仅需两步便可以得到目标产物且后处理方便，收益高，适合大规模作业生产；

22、3.采用本发明的双子阳离子氟碳表面活性剂制备得到的清洗剂，具备极好的润湿、渗透、增溶等作用，从而有很好的清洁去污能力，特别是针对低表面能材质的清洁，同时，双子阳离子的氟碳表面活性剂还具备良好的抗静电作用，能更有效的保护清洗材质表面不易附着静电尘埃，具有较高的使用价值。

技术特征：

1.一种双子阳离子氟碳表面活性剂，其特征在于该表面活性剂的化学结构式为：

2.根据权利要求1所述的一种双子阳离子氟碳表面活性剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种双子阳离子氟碳表面活性剂的制备方法，其特征在于：该制备方法的反应流程为

4.根据权利要求2所述的一种双子阳离子氟碳表面活性剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一和步骤二中的含氟溶剂均为间双三氟甲基苯、全氟己烷或氢氟醚。

5.根据权利要求2所述的一种双子阳离子氟碳表面活性剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的提纯的方法为萃取和减压旋转蒸发。

6.根据权利要求2所述的一种双子阳离子氟碳表面活性剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的提纯的方法为过滤和减压旋转蒸发。

7.根据权利要求1所述的一种双子阳离子氟碳表面活性剂在制备清洗剂方面的应用。

8.根据权利要求7所述的一种双子阳离子氟碳表面活性剂在制备清洗剂方面的应用，其特征在于该清洗剂以质量份计含有以下成分：双子阳离子氟碳表面活性剂：0.05-0.1份；

9.根据权利要求8所述的一种双子阳离子氟碳表面活性剂在制备清洗剂方面的应用，其特征在于：所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、月桂酸聚乙二醇酯、tween-20、tween-80中的一种或几种；所述螯合剂为edta二钠、环己二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠中的一种或几种；所述缓蚀剂为三乙醇胺、苯甲酸钠、甲基苯并三氮唑、钼酸钠中的一种或几种。

技术总结本发明涉及一种双子阳离子氟碳表面活性剂及其制备方法和应用，该表面活性剂的化学结构式为：其中，Rf为CF3‑CF2‑CF2‑O‑(CF(CF3)‑CF2‑O)m‑CF2CF2‑，其中m为0‑100之间的整数；X为脂肪链或含芳香环的烷烃链；Y为Br或Cl。采用本发明的双子阳离子氟碳表面活性剂制备得到的清洗剂，能显著降低水的表面张力，具备优秀的润湿、渗透、增溶等作用，从而有很好的清洁去污能力。技术研发人员：何丽蓉,胡建明,王兴,许波连受保护的技术使用者：苏州东杏表面技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13