短碳鏈氟素聚氨酯化合物及含其的撥水撥油劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種短碳鏈氟素聚氨酯化合物及含其的撥水撥油劑。本發(fā)明專利技術(shù)氟素聚氨酯化合物具有以下化學(xué)式所示結(jié)構(gòu)：Rf-Rx-O-[(O=C)-HN-Ry-NH-(C=O)]q-ORz。本發(fā)明專利技術(shù)的撥水撥油劑以所述氟素聚氨酯化合物為主要成分，大幅降低現(xiàn)有撥水撥油劑中所含的PFOA（Perfluoro?Octanoic?Acid）成分，因此具有環(huán)境友善及使用者健康的優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)關(guān)于一種氟素聚氨酯化合物及含其撥水撥油劑，尤指一種低PFOA成分的撥水撥油劑。
技術(shù)介紹
溶劑型氟素撥水撥油劑（如中國臺灣專利號：TWI289599所示的）比起水分散液型氟素撥水撥油劑具有較佳的產(chǎn)品物性與穩(wěn)定性，且具有耐水洗性及應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。然而，現(xiàn)有的溶劑型氟素撥水撥油劑普遍含有PFOA（Perfluoro?Octanoic?acid；全氟辛酸）。這類物質(zhì)在大自然中不易分解，且在人體內(nèi)的半衰期長達4年之久。因此，長期使用含PFOA的溶劑型氟素撥水撥油劑對環(huán)境及人體健康而言，都可能帶來傷害。在環(huán)保意識抬頭及使用者對其健康日漸重視的今天，本領(lǐng)域中急需一種新穎的撥水撥油劑，其將產(chǎn)品中PFOA的含量降至最低，又能同時兼顧產(chǎn)品效能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
于是，本專利技術(shù)的一個目的為提供用以制備一種氟素聚氨酯化合物的組合物，所述氟素聚氨酯化合物可作為撥水撥油劑的主要成分，可將PFOA含量降至最低。本專利技術(shù)的又一目的為提供一種低PFOA成分新穎的撥水撥油劑及其制備方法，可免除對環(huán)境及使用者健康造成危害的疑慮。為達到上述目的，本專利技術(shù)提供一種氟素聚氨酯化合物，其具有以下化學(xué)式1所示的結(jié)構(gòu)：Rf-Rx-O-[(O=C)-HN-Ry-NH-(C=O)]q-ORz????(1)；其中，q為選自1至10的整數(shù)；其中，Rf為C3～C6的全氟烷基；Rx選自C1～C10烷基、C1～C10羥基烷基、酯基烷>基、磺酸胺基、羰酸胺基、及氧基苯基；其中，Ry選自經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1～C10烷基、環(huán)烷基、苯基、萘基、烷基苯基、烷基環(huán)烷基、烷基苯基烷基、及烷基環(huán)烷基烷基；其中，Rz選自ROH、R(EO)mH、R-(EO)m(PO)nH、C1～C3硫醇基、硫酚基、酮肟基、C1～C10酸基、二酮基、酰胺基、吡唑基、及酚基；其中，所述Rz是借其結(jié)構(gòu)中的OH基團鍵結(jié)于所述化學(xué)式1中；其中，R為C8～C20直鏈或支鏈烷基；EO為環(huán)氧乙烷；PO為環(huán)氧丙烷；m為3～50的整數(shù)；n為3～50的整數(shù)。較佳地，所述磺酸胺基具有以下化學(xué)式2-a所示的結(jié)構(gòu)：-SO2-N(R1)R2-(2-a)；其中，R1為氫或C1～C10烷基；其中，R2為C1～C10亞烷基。較佳地，所述羰酸胺基具有以下化學(xué)式2-b所示的結(jié)構(gòu)：-CO-N(R1)R2-(2-b)；其中，R1為氫或C1～C10烷基；其中，R2為C1～C10亞烷基。較佳地，所述酯基烷基具有以下化學(xué)式2-c所示的結(jié)構(gòu)：-CH2-CH(OCOR3)CH2-(2-c)；其中R3為氫或甲基。較佳地，所述氧基苯基具有以下化學(xué)式2-d所示的結(jié)構(gòu)：-O-Ar-(2-d)；其中，Ar為苯基或芐基。較佳地，所述Ry選自經(jīng)1-3個C1～C3烷基取代的C1～C10烷基、環(huán)烷基、苯基、萘基、烷基苯基、烷基環(huán)烷基、烷基苯基烷基、及烷基環(huán)烷基烷基。較佳地，所述Ry選自甲基苯基、苯基亞甲基苯基、萘基、亞甲基苯基亞甲基、己基、環(huán)己基、環(huán)己基亞甲基環(huán)己基、異氟爾酮基、及四甲基苯基。本專利技術(shù)又提供一種制備氟素聚氨酯化合物的組合物，其包含：0.2～1.0克當量的氟醇類化合物；0.2～1.0克當量的脂肪醇化合物；0.8～2.0克當量的二異氰酸酯或其聚合物；0.1～0.5克當量的架橋劑；及0.1～0.5克當量的封鎖劑。較佳地，所述氟醇類化合物為全氟烷基醇化合物。較佳地，所述全氟烷基醇化合物具有以下化學(xué)式2所示的結(jié)構(gòu)：Rf-Rx-OH(2)；其中，Rf為C3～C6的全氟烷基；其中，Rx為C1～C10烷基、C1～C10羥基烷基、酯基烷基、磺酸胺基、羰酸胺基、或氧基苯基。較佳地，所述磺酸胺基具有以下化學(xué)式2-a所示的結(jié)構(gòu)：-SO2-N(R1)R2-(2-a)；其中，R1為氫或C1～C10烷基；其中，R2為C1～C10亞烷基。較佳地，所述羰酸胺基具有以下化學(xué)式2-b所示的結(jié)構(gòu)：-CO-N(R1)R2-(2-b)；其中，R1為氫或C1～C10烷基；其中，R2為C1～C10亞烷基。較佳地，所述酯基烷基具有以下化學(xué)式2-c所示的結(jié)構(gòu)：-CH2-CH(OCOR3)CH2-(2-c)；其中R3為氫或甲基。較佳地，所述氧基苯基具有以下化學(xué)式2-d所示的結(jié)構(gòu)：-O-Ar-(2-d)；其中，Ar為苯基或芐基。較佳地，所述氟醇類化合物選自以下化合物中的至少一種：CF3(CF2)6(CH2)1OH；CF3(CF2)6(CH2)2OH；CF3(CF2)5(CH2)1OH；CF3(CF2)5(CH2)2OH；CF3(CF2)4(CH2)1OH；CF3(CF2)4(CH2)2OH；及C6F13-O-Ar-OH；其中，Ar為苯基或芐基。較佳地，所述二異氰酸酯為芳香族系二異氰酸酯、脂肪族系二異氰酸酯、或其組合。較佳地，所述芳香族系二異氰酸酯包含：甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷-4,4`-二異氰酸酯(MDI)、萘-1,5-二異氰酸酯(NDI)、苯二亞甲基二異氰酸酯(XDI)、或其混合。較佳地，所述脂肪族系二異氰酸酯包含：1,6-己二異氰酸酯(HDI)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)、環(huán)己烷二異氰酸酯(CHDI)、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)、或其混合。較佳地，所述脂肪醇化合物具有以下化學(xué)式3-a、化學(xué)式3-b、化學(xué)式3-c所示結(jié)構(gòu)的至少一種：R-OH????(3-a)；R-(EO)m-H????(3-b)；R-(EO)m(PO)n-H????(3-c)；其中，R為C8～C20直鏈或支鏈烷基；其中，EO為環(huán)氧乙烷；其中，PO為環(huán)氧丙烷；其中，m為3～50的整數(shù)；及其中，n為3～50的整數(shù)。較佳地，所述架橋劑包含三醇化合物。較佳地，所述三醇化合物包含聚氧丙基三醇(Poly(oxy?propylene)triol)、聚氧丙基聚氧乙基三醇(Poly(oxy?propylene?ethylene)triol)、三甲醇丙烷(TMP)、甘油(glycerol)、己三醇(hexanetriol)、或其混合物。較佳地，所述封鎖劑包含甲醇(ethanol)、乙醇(ethanol)、乙硫醇(ethyl?mercaptan)、β-硫酚(β-thionaphthol)、甲乙酮肟(methyl?ethyl?ketone?oxime)、丙酮肟(acetoxime)、環(huán)己酮肟(cyclohexanone?oxime)、丁酮肟(butanone?oxime)、二乙本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種氟素聚氨酯化合物，其具有以下化學(xué)式1所示結(jié)構(gòu)：Rf?Rx?O?[(O=C)?HN?Ry?NH?(C=O)]q?ORz???(1)；其中，q為選自1至10的整數(shù)；其中，Rf為C3～C6的全氟烷基；Rx選自C1～C10烷基、C1～C10羥基烷基、酯基烷基、磺酸胺基、羰酸胺基、及氧基苯基；其中，Ry選自經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1～C10烷基、環(huán)烷基、苯基、萘基、烷基苯基、烷基環(huán)烷基、烷基苯基烷基、及烷基環(huán)烷基烷基；其中，Rz選自ROH、R(EO)mH、R?(EO)m(PO)nH、C1～C10烷基醇基、聚氧丙基醇基、聚氧丙基聚氧乙基醇基、C1～C3硫醇基、硫酚基、酮肟基、C1～C10酸基、二酮基、酰胺基、吡唑基、及酚基；其中，所述Rz是借其結(jié)構(gòu)中的OH基團鍵結(jié)于所述化學(xué)式1中(C=O)?的碳原子；其中，R為C8～C20直鏈或支鏈烷基；EO為環(huán)氧乙烷；PO為環(huán)氧丙烷；m為3～50的整數(shù)；n為3～50的整數(shù)。

【技術(shù)特征摘要】
2012.10.31 TW 1011402571.一種氟素聚氨酯化合物，其具有以下化學(xué)式1所示結(jié)構(gòu)：
Rf-Rx-O-[(O=C)-HN-Ry-NH-(C=O)]q-ORz???(1)；
其中，q為選自1至10的整數(shù)；
其中，Rf為C3～C6的全氟烷基；Rx選自C1～C10烷基、C1～C10羥基烷基、酯基烷
基、磺酸胺基、羰酸胺基、及氧基苯基；
其中，Ry選自經(jīng)取代或未經(jīng)取代的C1～C10烷基、環(huán)烷基、苯基、萘基、烷基苯
基、烷基環(huán)烷基、烷基苯基烷基、及烷基環(huán)烷基烷基；
其中，Rz選自ROH、R(EO)mH、R-(EO)m(PO)nH、C1～C10烷基醇基、聚氧丙基醇
基、聚氧丙基聚氧乙基醇基、C1～C3硫醇基、硫酚基、酮肟基、C1～C10酸基、二酮基、
酰胺基、吡唑基、及酚基；其中，所述Rz是借其結(jié)構(gòu)中的OH基團鍵結(jié)于所述化學(xué)
式1中(C=O)-的碳原子；
其中，R為C8～C20直鏈或支鏈烷基；EO為環(huán)氧乙烷；PO為環(huán)氧丙烷；m為3～50
的整數(shù)；n為3～50的整數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的氟素聚氨酯化合物，其中，所述磺酸胺基具有以下化學(xué)
式2-a所示結(jié)構(gòu)：
-SO2-N(R1)R2-???(2-a)；
其中，R1為氫或C1～C10烷基；
其中，R2為C1～C10亞烷基。
3.如權(quán)利要求1所述的氟素聚氨酯化合物，其中，所述羰酸胺基具有以下化學(xué)
式2-b所示結(jié)構(gòu)：
-CO-N(R1)R2-???(2-b)；
其中，R1為氫或C1～C10烷基；
其中，R2為C1～C10亞烷基。
4.如權(quán)利要求1所述的氟素聚氨酯化合物，其中，所述酯基烷基具有以下化學(xué)
式2-c所示結(jié)構(gòu)：
-CH2-CH(OCOR3)CH2-???(2-c)；
其中R3為氫或甲基。
5.如權(quán)利要求1所述的氟素聚氨酯化合物，其中，所述氧基苯基具有以下化學(xué)
式2-d所示結(jié)構(gòu)：
-O-Ar-???(2-d)；
其中，Ar為苯基或芐基。
6.如權(quán)利要求1所述的氟素聚氨酯化合物，其中，所述Ry選自經(jīng)1-3個C1～C3烷基取代的C1～C10烷基、環(huán)烷基、苯基、萘基、烷基苯基、烷基環(huán)烷基、烷基苯基
烷基、及烷基環(huán)烷基烷基。
7.如權(quán)利要求1所述的氟素聚氨酯化合物，其中，所述Ry選自甲基苯基、苯基
亞甲基苯基、萘基、亞甲基苯基亞甲基、己基、環(huán)己基、環(huán)己基亞甲基環(huán)己基、異氟
爾酮基、及四甲基苯基。
8.一種制備氟素聚氨酯化合物的組合物，其包含：
0.2～1.0克當量的氟醇類化合物；
0.2～1.0克當量的脂肪醇化合物；
0.8～2.0克當量的二異氰酸酯或其聚合物；
0.1～0.5克當量的架橋劑；及
0.1～0.5克當量的封鎖劑。
9.如權(quán)利要求8所述的組合物，其中，所述氟醇類化合物為全氟烷基醇化合物。
10.如權(quán)利要求9所述的組合物，其中，所述全氟烷基醇化合物具有以下化學(xué)式
2所示結(jié)構(gòu)：
Rf-Rx-OH????(2)；
其中，Rf為C3～C6的全氟烷基；
其中，Rx為C1～C10烷基、C1～C10羥基烷基、酯基烷基、磺酸胺基、羰酸胺基或
氧基苯基。
11.如權(quán)利要求10所述的組合物，其中，所述磺酸胺基具有以下化學(xué)式2-a所
示結(jié)構(gòu)：
-SO2-N(R1)R2-????(2-a)；
其中，R1為氫或C1～C10烷基；
其中，R2為C1～C10亞烷基。
12.如權(quán)利要求10所述的組合物，其中，所述羰酸胺基具有以下化學(xué)式2-b所

\t示結(jié)構(gòu)：
-CO-N(R1)R2-????(2-b)；
其中，R1為氫或C1～C10烷基；
其中，R2為C1～C10亞烷基。
13.如權(quán)利要求10所述的組合物，其中，所述酯基烷基具有以下化學(xué)式2-c所
示結(jié)構(gòu)：
-CH2-CH(OCOR3)CH2-????(2-c)；
其中R3為氫或甲基。
14.如權(quán)利要求10所述的組合物，其中，所述氧基苯基具有以下化學(xué)式2-d所
示結(jié)構(gòu)：
-O-Ar-????(2-d)；
其中，Ar為苯基或芐基。
15.如權(quán)利要求8所述的組合物，其中，所述氟醇類化合物選自以下化合物中的
至少一種：
CF3(CF2)6(CH2)1OH；
CF3(CF2)6(CH2)2OH；
CF3(CF2)5(CH2)1OH；
CF3(CF2)5(CH2)2OH；
CF3(CF2)4(CH2)1OH；
CF3(CF2)4(CH2)2OH；及
C6F13-O-Ar-OH；
其中，Ar為苯基或芐基。
16.如權(quán)利要求8所述的組合物，其中，所述二異氰酸酯為芳香族系二異氰酸酯、
脂肪族系二異氰酸酯、或其組合。
17.如權(quán)利要求16所述的組合物，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃培元，潘俊宏，徐建宏，江憶芬，
申請(專利權(quán))人：福盈科技化學(xué)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：臺灣;71