[发明专利]制备具有亲水基的氟化调聚物之方法

说明书

本发明的涉及的化合物由两个链区组成，一个是完全或部分氟化的链区，一个是亲水的碳氢链区，主要用作表面活性剂，特别是在消防乳化剂方面的应用。

人们已很清楚，全氟化化合物溶于液体之中，会大大降低液体的表面张力，甚至在浓度很低的情况下也是如此。然而，要在水介质中用作表面活性剂，必须把这些化合物做成水溶性的。为此，得在氟化链上加上亲水基团或亲水链区，它可以是阴离子的，阳离子的，两性的或非离子型的。这种表面活性剂是人们所熟知的（例如，可以参考R.E.BANKS，“有机氟试剂和它们在工业上的应用”EllisHorwoodLtd，London1979，214-234页）。

大多数含氟表面活化剂的亲水部分是由传统的化学基团构成的，如羧酸盐，磺酸盐，季铵，内铵盐等等。但是也有一些含氟表面活化剂的亲水部分是亲水低聚链，有两篇美国专利报导了一些这样的产品：2723999号专利给出的分子式为C_xF_2x+1CH₂O（C₂H₄O）_yH（y＝1～200），4377710号专利给出的分子式为

（y＝1～20）

这类表面活性剂的主要优点在于可以方便地改变其疏水性与亲水性的平衡。欧洲专利19584号报导了这样一种产品的制备：

其中y可以在4～500之间变化，X主要是羧基-COOH或-CONH₂。这种化合物是通过硫醇C_xF_2x+1C₂H₄SH与烯类单体（例如丙烯酸或丙烯酰胺）进行自由基调聚反应制备的。此外，关于碘代全氟烷烃与烯类化合物之间的反应

的研究已经很多，其中特别是N.O.BRACE的工作（见美国专利3145222及J.Org.Chem1962年27卷3033页，4491页及1967年32卷430页）。但在大多数情况下，此反应只给出单加成（y＝1）产物，只有某些高活性烯类化合物才给出y＞1的低聚物。如用丙烯酸乙酯得到y＝8的产物，用苯乙烯，y＝2的衍生物。虽然人们已经知道碘代全氟烷烃与烯类化合物可以发生自由基反应，但却不知道其衍生物C_xF_2x+1CH₂I和C_xF_2x+1C₂H₄I也可以发生同类反应。

现在我们发现当使氟化调聚体作用于某些烯类化合物（如丙烯酰胺或丙烯酸）时，可以得到能在很大范围内改变平均调聚度的氟化调聚物。

本发明所研究的对象是一些新的，由氟化调聚物构成的双链区化合物，其通式为：

（Ⅰ）

这样的化合物是由下式的单体

（Ⅱ）

与下式的氟化调聚体

R_F-C_mH_2m-X （Ⅲ）

通过自由基调聚反应而得到的。

在（Ⅰ）、（Ⅱ）和（Ⅲ）各结构式中，R_F代表一个多氟化或全氟化的线型或支链基;X代表碘，溴或氯原子;m＝0，1或2;n＝5～1000;R₁表示氢原子或甲基;R₂表示-COOH或-CONR₃R₄，R₂与R₄可以相同，也可以不同，都可以是氢原子，也都可以是烷基或羟烷基。

作为R_F基的例子，我们要特别举出这样的全氟化烷基，线型或支链的都可以：

C_xF_2x+1-

式中X为-从4到20的整数，最好在4-16之间。

作为氟化调聚体（Ⅲ），最好X是一个碘原子，m＝0或m＝2。

作为单体（Ⅱ），我们特别要列举的是丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N-异丙基丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺，丙烯酸和甲基丙烯酸。