[发明专利]全氟聚醚二醇、聚酯聚醚嵌段共聚物

说明书

技术领域

本发明属于有机化合物合成与制备技术领域，尤其涉及全氟聚醚二醇、聚酯聚醚嵌段共聚物。

背景技术

与普通聚合物相比，含氟聚合物具有优异的热稳定性和化学稳定性，并且由于氟碳聚合物之间的低分子间作用力，使其呈现出优异的拒水拒油及防污性等各种表面特性，广泛应用于纺织、皮革、涂料和造纸等领域。

用于纺织的含氟多功能整理剂其主链上一般不含氟，但是具有全氟化或部分氟化的侧链基，因此具有优异的表面特性，从而使油、水与污渍等难以浸湿或穿透。此类产品中，含氟侧链为其关键部分，产品中的氟含量与结构决定了其物理性能和应用特性。已商业化或文献报道的应用于含氟多功能整理剂或表面活性剂的原料主要是氟碳调聚物中间体，具有直链型和含分支的支链型两种结构，如全氟烷基乙醇或全氟烷基乙基（甲基）丙烯酸酯。这类氟碳调聚物中间体主要由含氟烯烃（如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯等）的调聚产物制备。但是，此类基于调聚物中间体的含氟多功能织物整理剂的中的氟碳链可绕曲性差、玻璃化温度低，因此导致含有全氟碳链的整理剂虽然具有良好的拒水拒油性能，但其防污与抗静电性能不佳，并且使整理后的织物手感较差。

公开号为CN1927894的中国专利公开了一种含氟碳链丙烯酸酯及其共聚物的制备方法和应用，其以全氟卤代烷为原料，与偏氟乙烯聚合制得R_f(CH₂CF₂)_m-X（全氟卤代烷），再将全氟卤代烷制成R_f(CH₂CF₂)_m(CH₂)_n-OH（含氟醇），然后进行酯化反应得到含氟碳链丙烯酸酯。

公开号为CN101148825的中国专利公开了一种有机氟拒水拒油整理剂及其制备，该整理剂的重要组成成分为杂氧全氟烷基（甲基）丙烯酸酯单体，（甲基）丙烯酸酯类高分子具有成膜性好、固化物柔韧性好的特点，用其作为整理剂处理机织织物、皮革等后，处理样品透气性好、有良好的手感，但其不具备防油性能，将其与含氟单体聚合后，由于氟的电负性很大，C-F键十分稳定，同时聚合物全氟侧链取向朝外，对主链和内部分子形成“屏蔽保护”，因此使其同时具备防水防油的性能。但该整理剂的含氟碳链同样为全氟烯烃链，可绕曲性较差，玻璃化温度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种全氟聚醚二醇与基于全氟聚醚二醇的聚酯聚醚嵌段共聚物。该全氟聚醚二醇可绕曲性较好。

本发明提供了一种全氟聚醚二醇，如式（I）所示：

（I）

其中，n=1～20。

本发明提供了一种全氟聚醚二醇的制备方法，包括以下步骤：

A）在碱金属醇化物或碱金属氢氧化物的作用下，将式（II）结构全氟聚醚甲醇与卤代环氧丙烷混合，在多甘醇二甲醚中加热反应，得到环氧丙烷基全氟聚醚甲基醚；

B）将所述环氧丙烷基全氟聚醚甲基醚、甘油二甲醚与酸溶液混合，加热反应，得到式（I）结构的全氟聚醚二醇；

（II）

其中，n=1～20。

优选的，所述碱金属醇化物或碱金属氢氧化物选自叔丁醇钠、乙醇钠、甲醇钠、氢氧化钠、叔丁醇钾、乙醇钾、甲醇钾与氢氧化钾中的一种。

优选的，所述多甘醇二甲醚选自乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚与四乙二醇二甲醚中的一种。

优选的，所述卤代环氧丙烷为环氧氯丙烷或环氧溴丙烷。

优选的，所述步骤A）优选还包括：加热反应后，加入碱金属氢氧化物，然后用有机试剂进行萃取，得到环氧丙烷基全氟聚醚甲基醚。

本发明提供了一种聚酯聚醚嵌段共聚物，如式（III）所示：

（III）

其中，R_f-为式（IV）结构：

（IV）

其中，m：n₁=（0.2～5）：1，l=2～30，n=1～20。

本发明还提供了一种聚酯聚醚嵌段共聚物的制备方法，包括：

将对苯二甲酸酯类化合物、乙二醇、式（I）结构的全氟聚醚二醇与聚乙二醇混合，在第一催化剂的作用下，加热进行酯交换反应，然后加入第二催化剂与含磷抗氧剂，在惰性气体保护的条件下，加热反应，得到式（III）结构的聚酯聚醚嵌段共聚物；