本發(fā)明涉及脫模添加劑合成技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種含氟蓖麻油酸酰胺基磷酸酯脫模添加劑的制備方法。
背景技術(shù)：
脫模劑是一種介于模具和成品之間的功能性物質(zhì)，在高分子聚合物加工領(lǐng)域內(nèi)，脫模劑的使用是必不可少的。含氟化合物具有很低的表面能和高的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性，而氟脫模劑是以主體含氟化合物和其他輔助物料混合配制而成的一種混合物，含氟化合物具有很低的表面能和高的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性，加入到脫模劑中，可以增強(qiáng)脫模劑質(zhì)量的穩(wěn)定新和提高儲(chǔ)存周期，而且含氟化合物使用濃度低，效果好，壽命長(zhǎng)，一次噴涂可多次使用；含氟化合物對(duì)高粘度原料有良好的脫模性，脫模后對(duì)制品的污染小，不影響產(chǎn)品的二次加工；含氟化合物可避免長(zhǎng)期使用會(huì)造成模具表面形成棕色結(jié)焦物質(zhì)進(jìn)而污染模具、脫模后的產(chǎn)品表面上會(huì)產(chǎn)生一定的油狀物及產(chǎn)品的二次加工性能差的缺點(diǎn)。
隨著社會(huì)和環(huán)境要求的提高，傳統(tǒng)的全氟辛磺酰類脫模添加劑和全氟辛酸類脫模添加劑因?qū)Νh(huán)境和生物體有危害而加以限用或禁用，一些國(guó)外的公司和研究機(jī)構(gòu)對(duì)氟脫模劑進(jìn)行了大量的研究，國(guó)內(nèi)對(duì)此研究和開發(fā)的報(bào)道較少，現(xiàn)有的高效氟脫模劑及其添加劑基本上依賴進(jìn)口。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種含氟蓖麻油酸酰胺基磷酸酯脫模添加劑的制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：蓖麻油酸先與脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物進(jìn)行親核取代反應(yīng)，制得脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的產(chǎn)物；脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的產(chǎn)物再與二（三氯甲基）碳酸酯反應(yīng)，生成脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸酰氯產(chǎn)物；脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸酰氯產(chǎn)物與二甘醇胺進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，制得脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸二甘醇酰胺化合物；脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸二甘醇酰胺化合物最后與磷酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，制得磷酸酯化產(chǎn)物，即為含氟蓖麻油酸酰胺基磷酸酯脫模添加劑，具體包含以下步驟：
1)．以N,N-二甲基乙酰胺，N,N,N',N'-四甲基亞烷基二胺催化劑存在下，蓖麻油酸（Ⅰ）與脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物（Ⅱ）進(jìn)行親核取代反應(yīng)5.5～7.5小時(shí)后，反應(yīng)物料用水進(jìn)行稀釋，加入氫氧化鈉溶液，過濾，再向?yàn)V液中緩慢加入酸液，調(diào)PH至1.0左右，析出固體的產(chǎn)物，過濾后用水反復(fù)洗滌濾餅，得到脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的產(chǎn)物（Ⅲ），其主要化學(xué)反應(yīng)為：
2)．保持?jǐn)嚢瑁擊鹊牧h(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸產(chǎn)物（Ⅲ）懸混于有機(jī)溶劑中，催化劑N,N-二甲基乙酰胺作用下，于45℃～85℃溫度下和二（三氯甲基）碳酸酯（Ⅳ）反應(yīng)8～12h，生成脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸酰氯產(chǎn)物（Ⅴ），其主要化學(xué)反應(yīng)為：
3)．以甲苯為溶劑，脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸酰氯產(chǎn)物（Ⅴ）在65℃～75℃溫度下和二甘醇胺（Ⅵ）反應(yīng)1.5～2.0小時(shí)后，冷卻，過濾，制得脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸二甘醇酰胺化合物（Ⅶ），其主要化學(xué)反應(yīng)為：
4)．以N,N-二甲基乙酰胺為溶劑，脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸二甘醇酰胺化合物（Ⅶ）與磷酸，水浴加熱條件下，于85℃～95℃進(jìn)行酯化反應(yīng)3～4小時(shí)后，停止反應(yīng)，用水稀釋反應(yīng)物，靜置，抽濾，取濾餅，制得磷酸酯化產(chǎn)物（Ⅷ），即為含氟蓖麻油酸酰胺基磷酸酯脫模添加劑，其主要化學(xué)反應(yīng)為：
進(jìn)一步的是，上述各反應(yīng)式中，Rf是具有如下化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物
失去一個(gè)氟原子后形成的基團(tuán)，其中，n = 0，1，2；
所述的蓖麻油酸、脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物、二（三氯甲基）碳酸酯、二甘醇胺和磷酸的質(zhì)量比為1﹕1.60～1.80﹕0.70～1.00﹕0.30～0.40﹕0.30～0.40；
所述的N,N,N',N'-四甲基亞烷基二胺用量是蓖麻油酸質(zhì)量的3%～6%。
本發(fā)明一種含氟蓖麻油酸酰胺基磷酸酯脫模添加劑的制備方法，其特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是： 選擇利用天然可再生的蓖麻油酸制備含氟蓖麻油酸酰胺基磷酸酯脫模添加劑，原料來源充足，脫模添加劑加入到脫模劑中，滿足含氟高端脫模添加劑的市場(chǎng)需求，可以提高脫模效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量、滿足市場(chǎng)的高端需要，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置和溫度計(jì)的四口瓶中，加入150mLN,N-二甲基乙酰胺、25克蓖麻油酸和43克脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物，開啟攪拌，緩慢加入1.1克N,N,N',N'-四甲基亞烷基二胺催化劑，保持25℃～35℃的溫度下，進(jìn)行親核取代反應(yīng)6.5小時(shí)后，向四口瓶中加入60mL水使反應(yīng)物料稀釋，攪拌下加入30%氫氧化鈉溶液100mL，過濾，取濾液，攪拌下向?yàn)V液中緩慢倒入30%稀鹽酸溶液，調(diào)pH值至1.0左右，析出固體的產(chǎn)物，過濾后用水反復(fù)洗滌濾餅，烘干，得到脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸，將脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸和150mL甲苯加入到四口瓶中，攪拌，使六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸懸混于甲苯中，再加入18克二（三氯甲基）碳酸酯和25克N,N-二甲基乙酰胺，于65℃～85℃溫度下反應(yīng)8h，生成脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸酰氯產(chǎn)物；將脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸酰氯產(chǎn)物和150mL甲苯加入到四口瓶中，攪拌，加入7.5克二甘醇胺，在65℃～75℃溫度下反應(yīng)1.5～2.0小時(shí)后，冷卻，過濾，制得脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸二甘醇酰胺化合物；將脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸二甘醇酰胺和150mL甲苯加入到四口瓶中，攪拌，接著加入8克磷酸，水浴加熱條件下，于85℃～95℃進(jìn)行酯化反應(yīng)3～4小時(shí)后，停止反應(yīng)，靜置，抽濾，制得磷酸酯化產(chǎn)物，即為含氟蓖麻油酸酰胺基磷酸酯脫模添加劑。
實(shí)施例2
在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置和溫度計(jì)的四口瓶中，加入150mLN,N-二甲基乙酰胺、30克蓖麻油酸和48克脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物，開啟攪拌，緩慢加入1.2克N,N,N',N'-四甲基亞烷基二胺催化劑，保持25℃～35℃的溫度下，進(jìn)行親核取代反應(yīng)7.5小時(shí)后，向四口瓶中加入60mL水使反應(yīng)物料稀釋，攪拌下加入30%氫氧化鈉溶液100mL，過濾，取濾液，攪拌下向?yàn)V液中緩慢倒入30%稀鹽酸溶液，調(diào)pH值至1.0左右，析出固體的產(chǎn)物，過濾后用水反復(fù)洗滌濾餅，烘干，得到脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸，將脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸和150mL甲苯加入到四口瓶中，攪拌，使六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸懸混于甲苯中，再加入24克二（三氯甲基）碳酸酯和25克N,N-二甲基乙酰胺，于45℃～65℃溫度下反應(yīng)12h，生成脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸酰氯產(chǎn)物；將脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸酰氯產(chǎn)物和150mL甲苯加入到四口瓶中，攪拌，加入10.5克二甘醇胺，在65℃～75℃溫度下反應(yīng)1.5～2.0小時(shí)后，冷卻，過濾，制得脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸二甘醇酰胺化合物；將脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸二甘醇酰胺和150mL甲苯加入到四口瓶中，攪拌，接著加入9克磷酸，水浴加熱條件下，于85℃～95℃進(jìn)行酯化反應(yīng)3～4小時(shí)后，停止反應(yīng)，靜置，抽濾，制得磷酸酯化產(chǎn)物，即為含氟蓖麻油酸酰胺基磷酸酯脫模添加劑。
實(shí)施例3
在裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置和溫度計(jì)的四口瓶中，加入150mLN,N-二甲基乙酰胺、20克蓖麻油酸和36克脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物，開啟攪拌，緩慢加入0.9克N,N,N',N'-四甲基亞烷基二胺催化劑，保持25℃～35℃的溫度下，進(jìn)行親核取代反應(yīng)5.5小時(shí)后，向四口瓶中加入60mL水使反應(yīng)物料稀釋，攪拌下加入30%氫氧化鈉溶液100mL，過濾，取濾液，攪拌下向?yàn)V液中緩慢倒入30%稀鹽酸溶液，調(diào)pH值至1.0左右，析出固體的產(chǎn)物，過濾后用水反復(fù)洗滌濾餅，烘干，得到脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸，將脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸和150mL甲苯加入到四口瓶中，攪拌，使六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸懸混于甲苯中，再加入20克二（三氯甲基）碳酸酯和25克N,N-二甲基乙酰胺，于55℃～75℃溫度下反應(yīng)10h，生成脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸酰氯產(chǎn)物；將脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸酰氯產(chǎn)物和150mL甲苯加入到四口瓶中，攪拌，加入8克二甘醇胺，在65℃～75℃溫度下反應(yīng)1.5～2.0小時(shí)后，冷卻，過濾，制得脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸二甘醇酰胺化合物；將脫羧的六氟環(huán)氧丙烷低聚物取代的蓖麻油酸二甘醇酰胺和150mL甲苯加入到四口瓶中，攪拌，接著加入7克磷酸，水浴加熱條件下，于85℃～95℃進(jìn)行酯化反應(yīng)3～4小時(shí)后，停止反應(yīng)，靜置，抽濾，制得磷酸酯化產(chǎn)物，即為含氟蓖麻油酸酰胺基磷酸酯脫模添加劑。
以上所述，實(shí)施方式僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明技術(shù)的精神的前提下，本領(lǐng)域工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。