[发明专利]使用两性表面活性剂的方法

说明书

发明领域

本发明涉及在方法中使用包含至少一个偏二氟乙烯或氧部分的两性氟化磺酸盐化合物，以在多个应用中提供表面效果，并且尤其适用于油田应用和涂层应用。

发明背景

氟化磺酸盐在多种应用中用作表面活性剂。可商购获得的氟化表面活性剂通常包含全氟烷基端链。Honda等人在“Molecular Aggregation Structure and Surface Properties of Poly(fluoroalkylacrylate)Thin Films”(Macromolecules(2005)，38(13)，5699-5705)中公开，保持平行取向的全氟烷基链需要具有至少8个碳的全氟烷基链。就包含少于8个连续全氟化碳的此类全氟烷基链而言，发生了重新取向，这降低或消除了表现所期望的表面特性的能力。因此，在给定浓度下包含较高氟含量的较长全氟烷基链通常提供更好的性能。然而，衍生自较长全氟烷基链的氟化材料更昂贵。因此，期望在产生相同或更高性能的同时降低氟含量。

美国专利公开6,201,122公开了包含含氟脂族基团的磺酰胺基阴离子化合物，其中所述含氟脂族基团包含3至20个碳，并且优选地为C_nF_2n+1，其中n为4至10。所述化合物在液体体系中用作阴离子表面活性剂。然而已知在某些最终用途应用中，阴离子表面活性剂从制剂中沉淀出来，如通常用于灭火应用和油田应用的制剂。

期望具有使用包含部分氟化端基或较短氟化端基的表面活性剂赋予表面效果的方法，以在较低成本下获得相等或改善的表面性能。还期望具有用于多种应用而不从所用制剂中沉淀出来的此类方法。本发明提供了此类方法。

发明概述

本发明包括向介质或基底提供表面效果的方法，所述方法包括使所述介质或基底与式(I)的化合物接触：

其中

R_a为直链或支链的F(CF₂)_n(CH₂CF₂)_m-、或直链或支链的F(CF₂)_r-O-B-；

B为任选地被1至2个链氧原子中断的(C_sF_2s)，每个氧与两个碳原子键合，

n为2至4，m为1至4，r为1至4，s为1至4，前提条件是(r+s)最大为7，

A为O或(CH₂)_k-COO，

R¹为氢或甲基，

R²和R³各自独立地为具有1至6个碳原子的烷基，并且

p、q和k各自独立地为1至10的整数。

本发明还包括降低含水介质表面张力的方法，所述方法包括使所述介质与如上所定义的式(I)的化合物接触。

发明详述

本文中商标以大写体标示。

本发明包括向介质或基底提供表面效果的方法，所述方法包括使所述介质或基底与如上所定义的式(I)的化合物接触。

本发明包括使用具有两亲特性的化合物，在低浓度下降低含水介质表面张力的方法。所谓“两亲”是指化合物吸引不同类型的介质。

本发明的方法使用式(I)的化合物：

其中

R_a为直链或支链的F(CF₂)_n(CH₂CF₂)_m-、或直链或支链的F(CF₂)_r-O-B-；

B为任选地被1至2个链氧原子中断的(C_sF_2s)，每个氧与两个碳原子键合，

n为2至4，m为1至4，r为1至4，s为1至4，前提条件是(r+s)最大为7，

A为O或(CH₂)_k-COO，

R¹为氢或甲基，

R²和R³各自独立地为具有1至6个碳原子的烷基，并且