專利名稱：乙烯-四氟乙烯羧酸和鹽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚氟化合物領(lǐng)域，尤其是包含乙烯-四氟乙烯部分的羧酸及其鹽。
背景技術(shù)：
氟化單體的含水分散體聚合反應(yīng)的典型方法包括將氟化單體送入到包含含氟表面活性劑和去離子水的熱反應(yīng)器中。在所述反應(yīng)器中，使用石蠟作為某些聚合反應(yīng)的穩(wěn)定劑，例如聚四氟乙烯(PTFE)均聚物。使用自由基引發(fā)劑溶液，并且隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，加入額外的氟化單體以保持壓力。在某些聚合物例如可熔融加工的TFE共聚物的聚合反應(yīng)中，使用鏈轉(zhuǎn)移劑以調(diào)節(jié)熔融粘度。在若干小時(shí)后，停止給料，放空反應(yīng)器，并且用氮?dú)獯祾?，并且將容器中的粗分散體轉(zhuǎn)移到冷卻容器中。為了可用于金屬、玻璃和織物的含氟聚合物涂料中，通常將聚合物分散體轉(zhuǎn)移到分散體濃縮操作過程中，其產(chǎn)生可用作涂料的穩(wěn)定分散體?？芍苽淠撤N等級的PTFE分散體以用于產(chǎn)生細(xì)粉。為此用途，將該分散體凝結(jié)，除去含水介質(zhì)，并且使PTFE干燥以產(chǎn)生細(xì)粉。也可將用于模制樹脂用途的可熔融加工的含氟聚合物分散體凝結(jié)，并且干燥凝結(jié)的聚合物，然后加工成簡便形式諸如薄片、碎片或小丸，以用于后續(xù)熔融加工操作。高固體含氟聚合物分散體的成功制備通常要求存在表面活性劑以穩(wěn)定分散體，防止含氟聚合物顆粒凝結(jié)。用于聚合反應(yīng)中的含氟表面活性劑通常是陰離子、非調(diào)聚型表面活性劑，可溶于水，并且在反應(yīng)條件下是穩(wěn)定的。使用最廣泛的含氟表面活性劑是如授予Berry的美國專利2，559，752中所公開的全氟鏈烷羧酸和鹽，具體地講是通常稱為C8的全氟辛酸和鹽，和通常稱為C9的全氟壬酸和鹽。由于近年來與全氟辛酸和鹽相關(guān)的環(huán)境問題，在含氟聚合物聚合過程中減少或消除全氟辛酸及其鹽受到關(guān)注。還期望提供新型以及改進(jìn)的氟化表面活性劑，其中現(xiàn)有技術(shù)中的全氟烷基被部分氟化的端基替代，所述部分氟化的端基需要較少的氟并且顯示出提高的氟效率。“氟效率” 是指使用最少量的氟來獲得期望的表面效果或表面活性劑特性的能力，或使用相同量的氟來獲得更佳性能的能力。與比較性表面活性劑相比，具有高度氟效率的表面活性劑使用更少量昂貴的氟產(chǎn)生相同或更高程度的表面效果。發(fā)明概述本發(fā)明提供了可用于氟化單體水乳聚合反應(yīng)的包含乙烯-四氟乙烯部分的部分氟化化合物。具體地講，本發(fā)明提供了式⑴的化合物
Rf (CH2CH2CF2CF2) x (CH2CH2CF2) yC (0) OM(I)其中&為具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈的全氟烷基，χ為1至3，y為0或1， 并且M為氫、NH4、鋰、鈉、鉀、或包含1-8個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基；前提條件是χ與 y的和為2或更大。本發(fā)明還提供了式(II)的化合物
Rf(CH2CH2CF2CF2)xC (O)OM(II)其中&為具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈的全氟烷基，χ為2或3，并且M為氫、 NH4、鋰、鈉、鉀、或包含1-8個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基。根據(jù)本發(fā)明的氟化化合物可用作表面活性劑。發(fā)明詳述本文描述了包含一個或多個乙烯-四氟乙烯部分(-CH2CH2CF2CF2-)的部分氟化化合物，其可以用于氟化單體的水乳聚合反應(yīng)，或在制備其他氟化化合物時(shí)用作中間體。本發(fā)明的化合物具有以下通式 Rf (CH2CH2CF2CF2) x (CH2CH2CF2) yC (0) OM(I)其中&為具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈的全氟烷基，χ為1至3，y為0或1， 并且M為氫、NH4、鋰、鈉、鉀、或包含1-8個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基；前提條件是χ與 y的和為2或更大。通常，&可以是直鏈全氟烷基，更典型為CF3CF2-。通常χ可以是1至2;當(dāng)χ為1 時(shí)，y通常為1，并且當(dāng)χ為2時(shí)，y通常為0。M通常為NH4、甲基或乙基。當(dāng)y = 1時(shí)，式(I)的化合物可通過以下反應(yīng)方案制備
權(quán)利要求
1.式⑴的化合物Rf (CH2CH2CF2CF2) x (CH2CH2CF2) yC (0) OM(I)其中&為具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈的全氟烷基，χ為1至3，y為0或1，并且 M為氫、NH4、鋰、鈉、鉀、或包含1-8個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基； 前提條件是χ與y的和為2或更大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中&為具有1至4個碳原子的直鏈全氟烷基，并且χ 為1或2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中χ為1，并且y為1。
4.權(quán)利要求1的化合物，其中χ為2，并且y為0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的化合物，其中&為CF3CF2-, χ為1，y為1，并且M為NH4。
6.權(quán)利要求1的化合物，其中&為CF3CF2-,χ為2，y為0，并且M為NH4。
7.權(quán)利要求1的化合物，其中&為具有1至4個碳原子的直鏈全氟烷基，χ為1，y為 1，并且M為甲基或乙基。
8.式(II)的化合物Rf (CH2CH2CF2CF2) XC (0) OM(II)其中&為具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈的全氟烷基，χ為2或3，并且M為氫、NH4、 鋰、鈉、鉀、或包含1-8個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基。
9.權(quán)利要求8的化合物，其中&為CF3CF2-,并且χ為2。
全文摘要
本發(fā)明公開了包含乙烯-四氟乙烯部分的多氟化羧酸和它們的鹽，在氟化單體在含水聚合介質(zhì)中進(jìn)行分散體聚合反應(yīng)的方法中，它們可用作表面活性劑。
文檔編號C08F2/26GK102264684SQ200980152390
公開日2011年11月30日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月23日
發(fā)明者W·邱 申請人:杜邦公司