[0036] 下面结合实施例和附图对本发明技术方案作进一步描述。
[0037] 实施例1
[0038] (1)九氟氧杂环丁烷单体合成
[0039] 在配有温度计、冰水浴和磁力搅拌器保护的1000mL三口烧瓶中,加入16.1g乙酸烯丁基酯,26.2g碳酸氢钠,55.8g连二亚硫酸钠,227g N,N-二甲基甲酰胺,202g水,滴加55.3g全氟丁基碘烷,-13°C反应3h,缓慢升至室温,保温反应2h。反应结束后,以180g甲苯分3次萃取。合并萃取液,水洗3次,制得4-九氟丁基-3-碘丁基乙酸酯溶液,加入到1000mL三口烧瓶中,滴加310g质量浓度为20%的氢氧化钠溶液,保温于12°C反应3h。反应结束后分层。有机层水洗3次,干燥、减压蒸馏,得3-(1H,1H-九氟戊基)氧杂环丁烷32.6g,收率为73.2%。
[0040] (2)含氟烷基聚醚合成
[0041] 在配有温度计、搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,在氮气保护下加入,加入41g二氯甲烷和0.16g1,4-丁二醇,冰水浴降温至2℃,慢慢加入0.06gBF3.Et2O,温度约上升3℃,反应30分钟后,滴加由28.1g的3-(1H,1H-九氟戊基)氧杂环丁烷和8.9g的3,3-二甲基氧杂环丁烷组成的混合单体。控制35分钟加完。加完后,升温至30℃,继续反应24h。停止反应。
加入7g质量浓度为2.5%的NaHCO3水溶液,搅拌反应1小时后,用105g二氯甲烷萃取3次,合并有机层,加入干燥剂无水硫酸镁干燥1小时,过滤除去干燥剂后,滤液蒸去溶剂得产物
29.6g,收率84.6%。
[0042] (3)聚氨酯合成
[0043] 在装有磁力搅拌器、温度计、回流冷凝器及N2保护装置的500ml三口烧瓶中,加入60g丙酮,加入38g上述含氟烷基共醚二元醇,搅拌溶解,然后加入0.5g二月桂酸二丁基锡(DBTL),升温至55℃后,滴加14.6g六亚甲基二异氰酸酯(HDI),30min加完。加完后于55℃反应3小时,反应液粘度增加以后,加入0.5g 1,4-丁二醇,继续反应3小时。最后加入3.5g氨丙基三乙氧基硅烷,保温反应3小时,冷却出料得含氟烷基聚氨酯;产物在旋涂机上涂层成膜后,室温放置1小时,涂膜变硬。测试涂膜对水的接触角,测试结果参见附图1,接触角为
110.2°。所得聚氨酯产物的结构式如下:
[0044]
[0045] 其中, m为10~30;n为10~30;y为5~10。
[0046] 实施例2
[0047] (1)九氟氧杂环丁烷单体合成
[0048] 在配有温度计、冰水浴和磁力搅拌器保护的1000mL三口烧瓶中,加入16.5g乙酸烯丁基酯,26.4g碳酸氢钠,53.6g连二亚硫酸钠,230g N,N-二甲基甲酰胺,210g水,滴加55.5g全氟丁基碘烷,-15°C反应3h,缓慢升至室温,保温反应2h。反应结束后,以180g甲苯分3次萃取。合并萃取液,水洗3次,制得4-九氟丁基-3-碘丁基乙酸酯溶液,加入到1000mL三口烧瓶中,滴加310g质量浓度为20%的氢氧化钠溶液,保温于11°C反应3h。反应结束后分层。有机层水洗3次,干燥、减压蒸馏,得3-(1H,1H-九氟戊基)氧杂环丁烷34.2g,收率为75.2%。
[0049] (2)含氟烷基聚醚合成
[0050] 在配有温度计、搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,在氮气保护下加入,加入50g二氯甲烷和0.16g1,4-丁二醇,冰水浴降温至2℃,慢慢加入0.08gBF3.Et2O,温度约上升3℃,反应30分钟后,滴加由28.8g的3-(1H,1H-九氟戊基)氧杂环丁烷和8.7g的3,3-二甲基氧杂环丁烷组成的混合单体。控制45分钟加完。加完后,升温至32℃,继续反应18h。停止反应。
加入10g质量浓度为2.5%的NaHCO3水溶液,搅拌反应1小时后,用130g二氯甲烷萃取3次,合并有机层,加入干燥剂无水硫酸镁干燥1小时,过滤除去干燥剂后,滤液蒸去溶剂得产物
30.2g,收率86.5%。
[0051] (3)聚氨酯合成
[0052] 在装有磁力搅拌器、温度计、回流冷凝器及N2保护装置的500ml三口烧瓶中,加入60g丙酮,加入38g上述含氟烷基共醚二元醇,搅拌溶解,然后加入0.5g二月桂酸二丁基锡(DBTL),升温至55℃后,滴加14.6g六亚甲基二异氰酸酯(HDI),30min加完。加完后于55℃反应3小时,反应液粘度增加以后,加入0.6g 1,4-丁二醇,继续反应3小时。最后加入3.1g氨丙基三乙氧基硅烷,保温反应3小时,冷却出料得含氟烷基聚氨酯;产物在旋涂机上涂层成膜后,室温放置1小时,涂膜变硬。测试对水的接触角,测试结果参见附图2,接触角为112.5°。
所得聚氨酯产物的结构式如下:
[0053]
[0054] 其中, m为12~32;n为10~30;y为5~10。
[0055] 实施例3
[0056] (1)十三氟氧杂环丁烷单体合成
[0057] 在配有温度计、冰水浴和磁力搅拌器保护的1000mL三口烧瓶中,加入16.5g乙酸烯丁基酯,28.2g碳酸氢钠,55.5g连二亚硫酸钠,221g N,N-二甲基甲酰胺,230g水,滴加73.0g全氟己基碘烷,50分钟加完,加完后于-12°C反应6h,缓慢升至室温,保温反应3h。反应结束后,以180g三氟甲苯分3次萃取。合并萃取液,水洗3次,制得4-十三氟己基-3-碘丁基乙酸酯溶液,溶液直接加入到1000mL三口烧瓶中,滴加550g质量浓度为10%的氢氧化钠溶液,保温于13℃反应8h。反应结束后分层。有机层水洗3次,干燥、减压蒸馏,得3-(1H,1H-十三氟庚基)氧杂环丁烷35.6g,收率为59.3%。
[0058] (2)含氟烷基聚醚合成
[0059] 在配有温度计、搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,在氮气保护下加入,加入61g二氯甲烷和0.51g1,4-丁二醇,冰水浴降温至2℃,慢慢加入0.9gBF3.Et2O,温度约上升4℃。反应50分钟后,滴加由36.3g的3-(1H,1H-十三氟庚基)氧杂环丁烷和8.1g的3,3-二甲基氧杂环丁烷组成的混合单体。1小时加完。加完后,升温至25℃,继续反应24h。停止反应。加入16.5g质量浓度为2.5%的Na2CO3水溶液,终止反应,搅拌反应2小时后,用185g二氯甲烷萃取3次,合并有机层,充分水洗至中性,加入干燥剂无水硫酸钠干燥1小时,过滤除去干燥剂后,滤液蒸去溶剂得产物29.3g,收率87.7%。
[0060] (3)聚氨酯合成
[0061] 在装有磁力搅拌器、温度计、回流冷凝器及N2保护装置的500ml三口烧瓶中,加入60g丁酮,加入42.3g含氟烷基聚醚二元醇,搅拌溶解,然后加入0.5g二月桂酸二丁基锡(DBTL),升温至65℃后,滴加11.2g甲苯二异氰酸酯(TDI),30min加完。加完后于65℃反应3小时,反应液粘度增加以后,加入0.8g 1,6-己二醇,继续反应3小时。最后加入3.4g氨丙基三甲氧基硅烷,保温反应3小时,冷却出料得含氟烷基聚氨酯;产物在旋涂机上涂层成膜后,室温放置1小时,涂膜变硬。测试对水的接触角,测试结果参见附图3,接触角为112.5°。所得聚氨酯产物的结构式如下:
[0062]
[0063] 其中, m为5~20;n为10~30;y为10~15。
[0064] 实施例4
[0065] (1)十三氟氧杂环丁烷单体合成
[0066] 在配有温度计、冰水浴和磁力搅拌器保护的1000mL三口烧瓶中,加入16.8g乙酸烯丁基酯,28.5g碳酸氢钠,55.2g连二亚硫酸钠,220g N,N-二甲基甲酰胺,230g水,滴加73.5g全氟己基碘烷,45分钟加完,加完后于-13°C反应5h,缓慢升至室温,保温反应3h。反应结束后,以180g三氟甲苯分3次萃取。合并萃取液,水洗3次,制得4-十三氟己基-3-碘丁基乙酸酯溶液,溶液直接加入到1000mL三口烧瓶中,滴加540g质量浓度为10%的氢氧化钠溶液,保温于13℃反应6h。反应结束后分层。有机层水洗3次,干燥、减压蒸馏,得3-(1H,1H-十三氟庚基)氧杂环丁烷34.8g,收率为58.0%。
[0067] (2)含氟烷基聚醚合成
[0068] 在配有温度计、搅拌器和恒压滴液漏斗的三口烧瓶中,在氮气保护下加入,加入65g二氯甲烷和0.6g1,4-丁二醇,冰水浴降温至2℃,慢慢加入1.0gBF3.Et2O,温度约上升4℃。反应45分钟后,滴加由36.5g的3-(1H,1H-十三氟庚基)氧杂环丁烷和8.8g的3,3-二甲基氧杂环丁烷组成的混合单体。1小时加完。加完后,升温至25℃,继续反应24h。停止反应。加入16.2g质量浓度为2.5%的Na2CO3水溶液,终止反应,搅拌反应2小时后,用180g二氯甲烷萃取3次,合并有机层,充分水洗至中性,加入干燥剂无水硫酸钠干燥1小时,过滤除去干燥剂后,滤液蒸去溶剂得产物28.1g,收率83.9%。
[0069] (3)聚氨酯合成
[0070] 在装有磁力搅拌器、温度计、回流冷凝器及N2保护装置的500ml三口烧瓶中,加入65g丁酮,加入40.5g含氟烷基聚醚二元醇,搅拌溶解,然后加入0.5g二月桂酸二丁基锡(DBTL),升温至65℃后,滴加11.8g甲苯二异氰酸酯(TDI),45min加完。加完后于65℃反应3小时,反应液粘度增加以后,加入0.75g 1,6-己二醇,继续反应3小时。最后加入2.8g氨乙基三乙氧基硅烷,保温反应3小时,冷却出料得含氟烷基聚氨酯;产物在旋涂机上涂层成膜后,室温放置1小时,涂膜变硬。测试对水的接触角,测试结果参见附图4,接触角为117.0°。
[0071] 所得聚氨酯产物的结构式如下:
[0072]
[0073] 其中, m为5~20;n为15~35;y为10~15。