[发明专利]单体含氟表面活性剂的组合物

说明书

发明领域

本发明涉及源自短链全氟烷基磺酰氟的新型含氟表面活性剂，其中该表面活性剂包含两个短链全氟烷基磺酰基。发现该表面活性剂在降低有机溶剂和水的表面张力方面，与环境可持续性的单尾部C4-基含氟表面活性剂相比，具有更高的效率和效能。

背景技术

含氟表面活性剂是公知的，E.Kissa在“Fluorinated Surfactants”，Surface Science Series，Vol.50(Marcel Dekker，New York 1994)中对其进行了一般性的描述。在美国专利4,167,639、3,906,027、5,342,986和5,502,251中也描述了包含源自C4全氟烷基的那些含氟表面活性剂。特别地，最近在WO01/30873中描述了源自九氟丁烷磺酰氟(PBSF)的含氟表面活性剂，指出源自PBSF的表面活性剂与之前公知的源自全氟辛烷磺酰氟(POSF)的表面活性剂的效能几乎相同。此外，这种表面活性被描述为具有更好的环境友好性。但仍有提高这种源自PBSF的含氟表面活性剂效能和效率的需要。

发明内容

本发明的发明人发现具有两个彼此临近的较短全氟烷基部分(尾部)的单体含氟表面活性剂，优选那些源自全氟丁烷磺酰氟(PBSF)，与其它单一PBSF衍生的表面活性剂相比，在降低有机溶剂和水的表面张力方面，具有更高的效率和效能。

本发明的表面活性剂可以用作油漆、涂漆、油墨、涂料、灭火剂等的添加剂。其也可以为地板整理涂层提供较好的均化和润湿。

本发明的表面活性剂基本不含在生物体内缓慢排出的含氟化合物，因此被认为与大多数其它基于包含较长链全氟部分或尾部的表面活性剂的已知市场上可得到的材料相比具有更好的环境持续性。

很多之前已知的含氟材料都包含全氟辛基部分。这些表面活性剂最终会降解为含全氟辛基的化合物。据报道某些含全氟辛基的化合物会导致在生物体内的生物累积；这种趋势被引作关于某些含氟化合物的一种潜在的担忧。例如参见US专利5,688,884(Baker等)。因此，需要该含氟化合物能有效提供所需的表面活性剂性能，并更有效地从体内排出(包括该组合物及其降解产物)。

期望本发明包含全氟丁基部分的含氟材料当暴露于环境中的生物、热、氧化、水解和光解条件时，将分解为各种降解产物，例如期望包含全氟丁基磺酰氨基部分的组合物会至少某种程度上降解最终成为全氟丁基磺酸盐。令人惊奇地发现全氟丁基磺酸盐，以其钾盐形式测试，比全氟己基磺酸盐更有效地从体内排出，甚至比全氟辛基磺酸盐更有效地排出。

因此，本发明的一方面提供一种包含一种或多种式I化合物的单体表面活性剂：

其中R_f为C₂～C₅的全氟烷基；

R为C₁～C₄的烷基或芳基；

Q为二价连接基团，选自-CHO-、-CHO(C_nH_2n)-、-CHO(C_nH_2nO)_p(C_nH_2n)-、-CHS-、-CHS(C_nH_2n)-、-CHS(C_nH_2nO)_p(C_nH_2n)-和-CHOC(O)(C_nH_2n)-，其中p为1～50的整数；