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禁用含氟表面活性劑及其整理劑的新型替代品

來源:印染在線 發(fā)布時(shí)間:2011年10月28日

當(dāng)用烷基酰氯或烷基磺酰氯代替烷基羧酸進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí),可得到產(chǎn)率較高的全氟烷基酰氟化物:

nC7F15COCl    (HF)→nC7F15COCF

nC8FSO2Cl    (HF)→nC8F17SO2F

1.1.2調(diào)聚法

這種方法是基于制造四氟乙烯,從鹵素交換反應(yīng)開始:

CHC13  +  2HF——CHClF2  +  2HC1

2CHC1F2  (加熱)→F2C  +   2HC1

制得的四氟乙烯在調(diào)聚法中作為調(diào)聚體,發(fā)生如下自由基引發(fā)聚合過程:

(1)全氟烷基碘的合成

5CF2==CF2+IF5+2I2——C2F5I

(2)調(diào)聚

C2F5I+(n一1)CF2==CF2F(CF2 ——CF2)nI

(3)終止

F(CF2—CF2)nI+CH2==CH2→F(CF2一CF2)nCH2CH2I

全氟烷基調(diào)聚物碘化物這種全氟烷基調(diào)聚物碘化物的通式為CnF2n+1C2H4I,其中碘原子通過亞甲基與全氟烷基隔開,因此很容易與親核試劑發(fā)生反應(yīng)(全氟烷基碘不能與親核試劑,如OH一、NH3等直接發(fā)生親核反應(yīng),也不能直接轉(zhuǎn)變?yōu)樘挤溄Y(jié)構(gòu)多功能整理劑的中間體),生成的多功能整理劑中間體或最終活性組分即為含氟表面活性劑,如:
 

/Files/UploadFiles/ttmn.COM/2011/10/20111028-022752-985.jpg

全氟烷基調(diào)聚物(甲基)丙烯酸酯式中:R=-H,一CH3

采用調(diào)聚法制造全氟化表面活性劑過程中,產(chǎn)生的廢水可采用傳統(tǒng)廢水處理技術(shù),即機(jī)械、化學(xué)和生物加工三段廢水處理技術(shù)來解決,這也是調(diào)聚法的一個優(yōu)點(diǎn)。

1.1.3齊聚法

四氟乙烯、六氟丙烯等全氟烯烴在氟化鉀、氟化銫等催化劑存在下,能聚合得到低聚物。四氟乙烯齊聚時(shí),五聚體超過50%,四聚體、六聚體和七聚體各占10%一15%,生成物都是異構(gòu)化烯烴,不生成一烯烴;六氟丙烯齊聚時(shí),得到二聚體和三聚體混合物,均是鏈烯烴結(jié)構(gòu),它們可進(jìn)一步合成一系列含氟表面活性劑。

1.2存在的問題

上述三種制造特殊含氟表面活性劑的方法存在下列問題:

(1)制得的全氟表面活性劑是不同碳鏈的}昆合物電解氟化法反應(yīng)劇烈,碳鏈易發(fā)生斷裂,因此反應(yīng)產(chǎn)物中除了主產(chǎn)物外,還有短鏈的全氟化合物和其它副產(chǎn)物,產(chǎn)率僅10%~30%,所以采用此法制造含氟整理劑的公司很少。

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