[发明专利]一种含短氟碳链涂层整理剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种含短氟碳链涂层整理剂，其特征在于，其结构通式如式（Ⅰ）所示：

式中，R₁、R₂分别为或全氟环丁基中的任一种，其中R₃为或m、p分别为1～8的整数，且R₁或R₂至少一个为全氟环丁基n=1～20。

2.一种如权利要求1所述的含短氟碳链涂层整理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)双炔单体的制备：

（a）芳香环衍生物类双炔单体的制备：双酚化合物与溴丙炔发生取代反应，得到芳香环衍生物类双炔单体；

（b）全氟环丁基双炔单体的制备：对卤苯酚与1,2-二卤四氟乙烷在溶剂a、强碱b及携水剂c条件下反应，得到4-(2-卤四氟乙氧基)卤苯；所得的4-(2-卤四氟乙氧基)卤苯在惰性气氛及溶剂d作用下，以金属锌或铁为催化剂，得到4-卤苯基三氟乙烯醚；然后在惰性气氛下，4-卤苯基三氟乙烯醚于160～170℃反应，得到1,2-二(4-卤苯氧基)全氟环丁烷；所得的1,2-二(4-卤苯氧基)全氟环丁烷与三甲基硅基乙炔，在以碘化亚铜及二(三苯基膦)二氯化钯为偶联剂、以三乙醇胺及四氢呋喃为溶剂的条件下反应，得到1,2-二(4-三甲基硅基乙炔基苯氧基)全氟环丁烷；之后，在惰性气氛下，1,2-二(4-三甲硅基苯氧基)全氟环丁烷与无水碳酸钾、甲醇及四氢呋喃反应，得到全氟环丁基双炔单体1,2-二(4-乙炔基苯氧基)全氟环丁烷；

(2)叠氮单体的制备：

（a）芳香环衍生物类叠氮单体的制备：溴化芳香环衍生物与叠氮化钠发生取代反应，得到芳香环衍生物类叠氮单体；

（b）全氟环丁基叠氮单体的制备：对甲苯酚与1,2-二卤四氟乙烷在溶剂a、强碱b及携水剂c条件下反应，得到4-(2-卤四氟乙氧基)甲苯；所得的4-(2-卤四氟乙氧基)甲苯在惰性气氛及溶剂d作用下，以金属锌或铁为催化剂，得到4-甲基苯基三氟乙烯醚；然后在惰性气氛下，4-卤苯基三氟乙烯醚于160～170℃反应，得到1,2-二(4-甲基苯氧基)全氟环丁烷；然后在在红外线辐照下，1,2-二(4-卤苯氧基)全氟环丁烷与N-溴代丁二酰亚胺(NBS)及四氯化碳反应1～3小时，过滤、提纯得到1,2-二(4-溴代甲基苯氧基)全氟环丁烷；得到的1,2-二(4-溴代甲基苯氧基)全氟环丁烷与溶于二甲基甲酰胺中的叠氮钠反应，得到全氟环丁基叠氮单体1,2-二(4-叠氮化甲基苯氧基)全氟环丁烷；

（3）“点击化学”反应合成含短氟碳链涂层整理剂：芳香环衍生物类双炔单体与全氟环丁基叠氮单体或全氟环丁基双炔单体与芳香环衍生物类叠氮单体或全氟环丁基双炔单体与全氟环丁基叠氮单体在溶剂a及催化剂e的水溶液中反应12～15小时，得到目标聚合物短氟碳链涂层整理剂。

3.根据权利要求2所述的含短氟碳链涂层整理剂的制备方法，其特征在于，所述的双酚化合物为Ar表示或中的任一种，R₃为或m、p分别为1～8的整数；所述的对卤苯酚为对氯苯酚、对溴苯酚或对碘苯酚；所述的1,2-二卤四氟乙烷为1,2-二氯四氟乙烷、1,2-二溴四氟乙烷或1,2-二碘四氟乙烷；所述的溴化芳香环衍生物为Ar表示或中的任一种，R₃为或m、p分别为1～8的整数。

4.根据权利要求2所述的含短氟碳链涂层整理剂的制备方法，其特征在于，所述的溶剂a为二甲基亚砜、四氢呋喃、二乙二醇、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲醇、丙酮、乙酸乙酯中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的含短氟碳链涂层整理剂的制备方法，其特征在于，所述的强碱b为氢氧化钠或氢氧化钾。

6.根据权利要求2所述的含短氟碳链涂层整理剂的制备方法，其特征在于，所述的携水剂c为苯、甲苯、二甲苯、石油醚中的一种或几种。

7.根据权利要求2所述的含短氟碳链涂层整理剂的制备方法，其特征在于，所述的溶剂d为乙腈、二氧六环、吡啶、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。

8.根据权利要求2所述的含短氟碳链涂层整理剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂e为亚铜盐或二价铜离子的原位还原溶液。