专利名称：氟磺酸盐的制作方法
技术领域：
本发明涉及在氟磺酸盐表面活性剂的存在下，在含水聚合反应介质中分散聚合氟化单体的方法。
背景技术：
在含水介质中聚合氟烯烃单体的分散方法是熟知的。此类方法使用表面活性剂以向所得含氟聚合物颗粒的含水分散体提供稳定性。由于表面活性剂对反应速率、分散含氟聚合物颗粒尺寸、分散体稳定性、颜色等的影响，选择不同的表面活性剂以用于分散聚合反应中。Kappler和Lina在W02005/12U90中公开了通过使偏二氟乙烯含水分散体聚合，制备含氟聚合物的方法，所述分散体包含选自下列一种或多种产物的含氟表面活性剂
(CH2CF2) 1111-(( ); ]^ l]I f(CH2CF2) mS02M[2]I f(CH2CF2) Hi(CH2)nSO2M [3]，其中 & 为包含 1 至5个碳原子的直链或支链全氟烷基，m为2至6的整数，η为0至2的整数，并且M为氢原子或碱金属原子或铵基或包含至少一个低级烷基取代基的铵基。其它单体的聚合反应如四氟乙烯与六氟丙烯或全氟(甲基乙烯基醚)的聚合反应对聚合反应期间的链转移非常敏感。如WO 2005/121290中所提出的，偏二氟乙烯对此类链转移的敏感性较低。期望具有聚合反应方法，所述方法使用包含低含量氟的表面活性剂，可用于这些敏感性更高的单体。还已知，表面活性剂疏水性片段中存在的氟烃“端尾”提供极低的表面能。此类氟化表面活性剂比它们的烃对应物更具表面活性。就具有含氟化合物链的表面活性剂而言， 在给定的浓度下，全氟烷基链越长，包含氟的百分比越高，并且提供的性能通常越好。然而， 衍生自较长全氟烷基链的氟化物质的价格比较昂贵。因此，期望降低氟含量，同时递送相同或更好的性能。本发明提供了聚合反应方法，所述方法使用包含少量氟的表面活性剂，所述方法对于对链转移敏感的单体有效。发明概述本发明包括一种方法，所述方法包括在式(1)的化合物的存在下，在含水介质中使至少一种不是偏二氟乙烯的氟化烯烃单体聚合Rf(CH2CF2)m-(CH2)nSO3M (1)其中Rf为C1至C4直链或支链全氟烷基，m为1至6的整数，η 为 0 至 4，M 为 H、ΝΗ4、Li、Na 或 K。本发明还包括改变液体的表面行为的方法，所述方法包括向所述液体中加入如上所定义的式(1)的化合物的组合物。发明详述
如本发明所述的方法包括在包含引发剂和聚合试剂的含水介质中，使至少一种不是偏二氟乙烯的氟化烯烃单体聚合以形成含氟聚合物颗粒的含水分散体，所述聚合试剂包括式⑴的化合物Rf(CH2CF2)m-(CH2)nSO3M (1)其中Rf为C1至C4直链或支链全氟烷基，m为1至6的整数，η 为 0 至 4，M 为 H、ΝΗ4、Li、Na 或 K。在分散聚合方法中使用式(1)氟磺酸盐表面活性剂的一个优点是采用降低浓度的氟化表面活性剂和降低含量的氟，获得更稳定的分散体和更快的聚合反应速率，并且提高了“氟效率”。如本文所用，术语“氟效率”是指使用最少量的含氟表面活性剂并且使用较低含量的氟获得所期望的聚合物分散体的能力。本发明已发现，在含水介质中，m为1时的式(1)表面活性剂比m为2或更高时的相应化合物更稳定。不受理论的束缚，与m为2或更高时相比，当m为1时，M是酸性更弱的氢。本发明方法的另一个优点在于，对链转移敏感的单体可聚合获得稳定的含氟聚合物。本发明方法中使用的式(1)氟磺酸盐表面活性剂可根据下列反应方案1制得。方案权利要求
1.方法，所述方法包括在式(1)的化合物的存在下，在含水介质中使至少一种不是偏二氟乙烯的氟化烯烃单体聚合以获得含氟聚合物的含水分散体Rf(CH2CF2)ffl-(CH2)nSO3M (1) 其中Rf为C1至C4直链或支链全氟烷基， m为1至6的整数， η为 至4，M 为 H、ΝΗ4、Li、Na 或 K。
2.权利要求1的方法，其中所述式(1)的化合物基于所述含水介质中水的重量以约 0.01%至约10%的量存在于所述含水介质中。
3.权利要求1的方法，其中所述形成的含氟聚合物的含水分散体具有至少约10重量％ 的含氟聚合物固体含量。
4.权利要求1的方法，其中所述含水介质基本上不含全氟聚醚油，并且其中所述含水介质在聚合反应起始点基本上不含含氟聚合物种子。
5.权利要求1的方法，其中所述聚合产生基于生成的含氟聚合物总重量小于约10重量％的未分散的含氟聚合物。
6.权利要求1的方法，其中所述氟化烯烃单体选自四氟乙烯、六氟丙烯和全氟(烷基乙烯基醚)。
7.权利要求1的方法，其中所述含氟聚合物为弹性体。
8.改变液体的表面行为的方法，所述方法包括向所述液体中加入式(1)的化合物的组合物Rf(CH2CF2)ffl-(CH2)nSO3M (1) 其中Rf为C1至C4直链或支链全氟烷基， m为1至6的整数， η为 至4，M 为 H、ΝΗ4、Li、Na 或 K。
9.权利要求8的方法，其中所述表面行为选自润湿、防静电、消泡、渗透、铺展、找平、流动、乳化、分散、拒斥、剥离、润滑、蚀刻、粘合和稳定，并且其中所述液体为涂料组合物、电池组合物、灭火剂、胶乳、聚合物、地板涂饰剂、油墨、乳化剂、发泡剂、剥离剂、排斥剂、流动改性剂、薄膜蒸发抑制剂、润湿剂、渗透剂、清洁剂、研磨剂、电镀剂、腐蚀抑制剂、蚀刻剂溶液、 焊接剂、分散助剂、微生物剂、制浆助剂、漂洗助剂、抛光剂、个人护理组合物、干燥剂、抗静电剂、地板涂饰剂或粘合剂。
10.权利要求8的方法，其中所述液体为高酸性、氧化性或还原性介质。
全文摘要
本发明公开了一种方法，所述方法包括在式(1)的化合物的存在下，在含水介质中使至少一种不是偏二氟乙烯的氟化烯烃单体聚合Rf(CH2CF2)m-(CH2)nSO3M (1)；其中Rf为C1至C4直链或支链全氟烷基，m为1至6的整数，n为0至4，M为H、NH4、Li、Na或K，以及改变液体的表面行为的方法，所述方法包括向所述液体中加入式(1)的化合物的组合物。
文档编号C08F14/18GK102216345SQ200980145446
公开日2011年10月12日 申请日期2009年11月11日 优先权日2008年11月13日
发明者彭晟, 曾凡令 申请人:纳幕尔杜邦公司