[发明专利]一种双子型含氟表面活性剂及其制备方法

说明书

为克服现有双子型表面活性剂存在表面张力不足的问题，本发明提供了一种双子型含氟表面活性剂，包括以下结构：其中，R₁和R₃各自独立地选自碳原子数2‑12的直链或支链的全氟烷基链；R₂选自碳原子数2～12的直链或支链的烃基、碳原子数2～12的含醚碳链以及邻位、间位或对位的芳香基团；R₄和R₅各自独立地选自碳原子数0～4的直链或支链的烃基；R₆和R₇各自独立地选自碳原子数1～6的直链或支链的烃基或芳香基团，X选自卤素。同时，本发明还公开了上述双子型含氟表面活性剂的制备方法。本发明提供的双子型含氟表面活性剂在临界胶束浓度下的表面张力更低，适用于一些对表面张力要求更低的应用领域，具有更好的分散性、润湿性和渗透性。

技术领域

本发明属于表面活性剂技术领域，具体涉及一种双子型含氟表面活性剂及其制备方法。

背景技术

碳氟表面活性剂作为新一类的特种表面活性剂开始成为化工表面活性剂领域研究的热点，传统碳氟表面活性剂是指疏水链上的氢原子部分或全部被氟原子取代，这类化合物同时具有“憎水”“憎油”的功能，因此含氟表面活性剂主要应用于消防泡沫灭火、工业、农业、机械、纺织、医药等领域，有着不可替代的作用，享有“工业味精”的誉称。

传统的表面活性剂由一个末端亲水性基团和一个疏水性基团组成，而孪连表面活性剂(Gemini surfactant或Geminis)由两个或两个以上的亲水性尾部基团、两个或两个以上的疏水性头部基团和一个桥联基团通过共价连接而成，又称双子型表面活性剂。与传统碳氢表面活性剂相比，双子型表面活性剂具有较低的临界胶束浓度(CMC)、C₂₀值很小、多种团聚体结构等特点，由于这些独特的性质，它们表现出更好的润湿、较低的表面张力等性能，其水溶液也具有特殊的相行为和流变性，而且其形成的分子有序的组合体具有一些特殊的性质和功能，已引起学术界和工业界的广泛兴趣和关注。

现有的双子型表面活性剂在表面张力方面仍有一定的提升空间，如何通过双子型表面活性剂的分子结构设计实现其表面张力的提高具有较高的研究意义。

发明内容

针对现有双子型表面活性剂存在表面张力不足的问题，本发明提供了一种双子型含氟表面活性剂及其制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种双子型含氟表面活性剂，包括以下结构：

其中，R₁和R₃各自独立地选自碳原子数2-12的直链或支链的全氟烷基链；R₂选自碳原子数2～12的直链或支链的烃基、碳原子数2～12的含醚碳链以及邻位、间位或对位的芳香基团；R₄和R₅各自独立地选自碳原子数0～4的直链或支链的烃基；R₆和R₇各自独立地选自碳原子数1～6的直链或支链的烃基或芳香基团，X选自卤素。

可选的，R₁和R₃各自独立地选自碳原子数2-6的直链或支链的全氟烷基链。