CN100532427C - 氟化聚醚多胺及其制备方法 - Google Patents

氟化聚醚多胺及其制备方法 Download PDF

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CN100532427C CNB2005800145762A CN200580014576A CN100532427C CN 100532427 C CN100532427 C CN 100532427C CN B2005800145762 A CNB2005800145762 A CN B2005800145762A CN 200580014576 A CN200580014576 A CN 200580014576A CN 100532427 C CN100532427 C CN 100532427C
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C08G73/024—Polyamines containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain

Abstract

包括胺反应性氟化聚醚和多胺的缩合产物的组合物。该组合物可在水中分散。

Description

氟化聚醚多胺及其制备方法
背景技术
氟化聚醚具有包括低折射率、防污性、光滑和高抗水性的有用特性。因此，氟化聚醚已经被引入多种防护涂层以提供低折射率、清洁性、耐久性和耐刮擦性中的一种或多种性能。
发明概述
在一方面，本发明提供了包括至少一种下面通式描述的化合物的组合物，
X1(NR1R2)1X2
或其酸式盐，其中，X1代表H，具有1-8个碳原子的烷基，或具有6—10个碳原子的芳基；和
X2代表-NR1H；
每个R1独立地代表H，具有1-8个碳原子的烷基，具有2—8个碳原子的氨烷基，具有2-8个碳原子的羟烷基，或Z；
每个R2独立地代表具有2-8个碳原子的亚烷基；
Z代表
Figure C200580014576D00111
或者
Figure C200580014576D00112
每个Rf独立地代表具有1-6个碳原子的氟化亚烷基；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，或者-CF2CH2-，-CF(CF2)CH2-；和
n和x独立地代表大于2的整数，
其中，所述的组合物至少具有三个Z基团，且该组合物中伯氨基和仲氨基的数量至少为3。
在本发明的另一方面，提供了制备该组合物的方法，包括：
(a)提供至少一种下式描述的反应性氟化聚醚
或者
Figure C200580014576D00122
其中，每个Rf独立地代表具有1-8个碳原子的氟化亚烷基；
R3代表具有1—8个碳原子的烷氧基，氟，或氯；
每个x独立地代表大于或等于2的整数；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CH2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，或者-CF(CF3)CH2-；
(b)提供至少一种下式的多胺
X1(NR1R2)nX2
其中，X1代表H，具有1-8个碳原子的烷基，或具有6—10个碳原子的芳基；
X2代表-NR1H；
每个R1独立地代表H，具有1-8个碳原子的烷基，具有2-8个碳原子的羟烷基，或Z；
每个R2独立地代表具有2-8个碳原子的亚烷基；
Z代表
Figure C200580014576D00131
或者
Figure C200580014576D00132
每个Rf独立地代表具有1-6个碳原子的氟化亚烷基；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，-CF2CH2-，或者-CF(CF3)CH2-；且
每个n和x独立地代表大于2的整数，
其中多胺总共具有至少三个伯氨基和仲氨基；且
(c)将反应性氟化聚醚与多胺在足以形成其酰胺缩合物的条件下结合，其中反应性氟化聚醚与多胺的摩尔比至少为3。
本发明的组合物通常在水介质中是可分散的，并且是各种可聚合衍生物的多用途合成中间体。
在另一个方面，本发明提供了具有连续水相的分散体，该分散体至少包括一种下式的化合物
X1(NR1R2)nX2
或其酸式盐，其中，X1代表H，具有1-8个碳原子的烷基，或具有6—10个碳原子的芳基；且
X2代表-NR1H；
每个R1独立地代表H，具有1-8个碳原子的烷基，具有2-8个碳原子的氨烷基，具有2-8个碳原子的羟烷基，或Z；
每个R2独立地代表具有2-8个碳原子的亚烷基；
Z代表
Figure C200580014576D00141
或者
Figure C200580014576D00142
每个Rf独立地代表具有1-6个碳原子的氟化亚烷基；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，-CF2CH2-，或者-CF(CF3)CH2-；且
n和x独立地代表大于2的整数，
其中，所述的组合物至少具有一个Z基团，且该组合物中伯氨基和仲氨基的数量至少为3。
仍在另一个方面，本发明提供了制备分散体的方法，包括
(a)提供至少一种下式描述的反应性氟化聚醚
Figure C200580014576D00143
或者
Figure C200580014576D00144
其中，每个Rf独立地代表具有1-8个碳原子的氟化亚烷基；
R3代表具有1—8个碳原子的烷氧基，氟，或氯；
每个x独立地代表大于或等于2的整数；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CH2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，或者-CF(CF3)CH2-；
(b)提供至少一种下式的多胺
X1(NR1R2)nX2
其中，
X1代表H，具有1-8个碳原子的烷基，或具有6—10个碳原子的芳基；
X2代表-NR1H；
每个R1独立地代表H，具有1-8个碳原子的烷基，或具有2-8个碳原子的羟烷基，或Z；
每个R2独立地代表具有2-8个碳原子的亚烷基；
Z代表
Figure C200580014576D00151
或者
Figure C200580014576D00152
每个Rf独立地代表具有1-6个碳原子的氟化亚烷基；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，-CF2CH2-，或者-CF(CF3)CH2-；且
每个n和x独立地代表大于2的整数，
其中多胺总共具有至少三个伯氨基和仲氨基；且
(c)将反应性氟化聚醚与多胺在足以形成其酰胺缩合物的水分散体的条件下结合。
如本文所用的，伯氨基和仲氨基不包括酰胺基团。
详细说明
本发明提供了可根据以下方法制备的组合物，该方法中将至少一种胺反应性氟化聚醚酸衍生物(acid derivative)，例如，酯(例如，具有1-8个碳原子的烷基酯)和酰基卤(例如酰基氟或酰基氯)与伯胺和/或仲胺缩合。
有用的胺反应性氟化聚醚酸衍生物由下式表示
Figure C200580014576D00161
或者
Figure C200580014576D00162
每个Rf独立地代表具有1-6个碳原子的氟化亚烷基。例如，Rf可以是部分氟化的基团，例如-CF2CF2CH2-，-CH2CF2CH2-，或者具有1-6个碳原子的全氟化的亚烷基，例如，-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF(CF3)-，-(CF2)5-，或者-(CF2)6-。由于每个Rf独立选择，从而-(RfO)x-可以代表，例如，-(CF(CF3)CF2O)8-，-(CF2CF2O)3(CF(CF3)CF2O)12-，-(CF2CF2O)2(CF(CF3)CF2O)98(CF2CF2O)-，-CF2O(CF2CF2O)m(CF2O)mCF2-，其中m/n的比例为0.2/1-5/1(例如，在0.5/1-3/1或0.7/1-1.6/1的范围内)，数均分子量(Mn)在500-10,000g/mol的范围内，或者
-CF(CF3)(OCF2CF(CF3))nO(CF2)5O(CF(CF3)CF2O)mCF(CF3)-，其中n+m在6-12的范围内。
每个x独立地代表大于或等于2的整数。例如，x可以是大于3或大于4。
R3代表具有1-8个碳原子的烷氧基，氟或氯。例如，R3可以是甲氧基，乙氧基，异丙氧基，或丁氧基。R3可以是链状的，环状的，和/或支链的。
制备这样具有胺反应性端基的氟化聚醚的方法是公知的。用于制备这样的化合物的更详细的步骤可见例如，U.S.Pat.Nos.3,242,218(Miller)；3,322,826(Moore)；3,250,808(Moore等人)；3,274,239(Selman)；3,293,306(Le Bleu等人)；3,810,874(Mitsch等人)；3,544,537(Brace)；3,553,179(Bartlett)；3,864,318(Caporiccio等人)；4,321,404(Williams等人)，4,647,413(Savu)；4,818,801(Rice等人)；4,472,480(Olson)；4,567,073(Larson等人)；U.S.Pat.No.4,830,910(Larson)；和5,306,758(Pellerite)。尽管通常存在分子量范围内的具有胺反应性端基的氟化聚醚，在某些应用中，具有至少1,000g/mole的数均分子量的氟化聚醚虽然不是必须，但可能是需要的。
将胺反应性氟化聚醚酸衍生物与多胺结合以形成酰胺缩合物，所述的多胺总共具有至少3(例如4，5，6，10，20，50，100，或更多)个伯胺和仲胺氮原子。
被结合以形成本发明的水分散体的胺反应性氟化聚醚酸衍生物与胺的摩尔比可以是大于0的任何比例。然而，若形成不同于水分散体形式的酰胺缩合物，则可采用至少为3的(例如，3:1，4:1，5:1，10:1，20:1，高达50:1，或更大的)胺反应性氟化聚醚酸衍生物的摩尔比。对于欲将用该组合物涂覆低能量基质的应用，通常希望更高的摩尔比，而若希望获得水可分散性，则通常希望低的比例。可以将两种或更多种酰胺缩合物混合，例如，在统计混合的情况下(例如，2.5:1缩合)，尽管将认为该混合物将包括具有至少3:1的摩尔比的某些物质。
所述的胺反应性氟化聚醚酸衍生物与多胺的加入的化学计量可这样选择，使得产生的酰胺缩合物至少具有一个或甚至至少两个伯和/或仲胺基，例如，可用于将另外的官能度共价附着到该酰胺缩合物上。
通常，伯胺基团比仲胺基团对于胺反应性氟化聚醚酸衍生物更具反应性。从而，通常控制缩合条件以引发优选的较仲胺基团优先的与伯胺基团的反应是可能的。例如，用具有酯基团的氟化聚醚，50℃-80℃范围内的反应温度通常产生与伯胺基团的酰胺缩合物，而不与仲胺基团反应，仲胺基团通常需要更高的反应温度形成反应(例如，100-120℃)。
在一个实施方式中，多胺的某些或全部的氨基可通过与胺反应性基团(例如，酸衍生物如酯、烷基碳酸酯或酰基卤)的反应而钝化，在第二步骤中，氟化聚醚可与所述多胺的剩余氨基(例如，伯和/或仲氨基)反应。在一有用的方法中，与钝化或伯胺可同时使用一种或多种以后可除去的胺保护基团(即封端基团)，例如，在一种或多种仲氨基与胺反应性氟化聚醚酸衍生物反应后。有用的胺保护基团和它们的使用和除去方法在化学领域是公知的。
有用的多胺如下式表示
X1(NHR2)nX2
其中：
X1代表H，具有1-8个碳原子的烷基(例如，甲基，乙基，异丙基，己基，异辛基)，具有6-10个碳原子的芳基(例如，苯基，氯苯基，萘基)，具有7-15个碳原子的烷芳基(例如，4-甲苯基，2-甲基苯基，2，4-二甲基苯基，辛基苯基)，或者具有7-15个碳原子的芳烷基(例如，苯乙基，2-氯苯基已基，(2’，4’-二甲基苯基)丙基，苯基壬基)。X1可以是链状的，环状的和/或支链的。
X2代表-NR1H。
R1代表H，具有1-8个碳原子的烷基(例如，甲基，乙基，丙基，己基，异辛基)，具有2-8个碳原子的氨烷基，或具有2-8个碳原子的羟烷基。R1可以是链状的，环状的和/或支链的。
每个R2独立地代表具有2-8个碳原子的亚烷基(例如，亚乙基，亚丙基，亚己基)。R2可以是链状的，环状的和/或支链的。
n代表大于2的整数(例如，3，4，5，15，50，100或更大)。
多胺的有用例子包括具有至少3个氨基的多胺，其中所述的3个氨基是伯氨基，仲氨基或其组合。例子包括H2N(CH2CH2NH)2H，H2N(CH2CH2NH)3H，H2N(CH2CH2NH)4H，H2N(CH2CH2NH)5H，H2N(CH2CH2CH2NH)2H，H2N(CH2CH2CH2NH)3H，H2N(CH2CH2CH2CH2NH)2H，H2N(CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH)2H，H2N(CH2)3NHCH2CH＝CHCH2NH(CH2)3NH2，H2N(CH2)4NH(CH2)3NH2，H2N(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3NH2，H2N(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)3NH2，H2N(CH2)2NH(CH2)3NH(CH2)2NH2，H2N(CH2)3NH(CH2)2NH2，C6H5NH(CH2)2NH(CH2)2NH2，和N(CH2CH2NH2)3，和聚合多胺如链状或支链(包括树枝状)的次乙亚胺(即氮杂环丙烷)的均聚物和共聚物。可以获得许多这样的化合物，或者由普通化学品供应商处可得，例如，Aldrich Chemical Company，Milwaukee，Wisconsin或Pfaltz andBauer，Inc.，Waterbury，Connecticut。
在某些实施方式仲，本发明的组合物在有机溶剂和/或水中是可分散或可溶的。例如，本发明的组合物可以包括至少5，10，或20，到30重量百分比或更多的水分散体或溶液，也可是例如水基的，无溶剂配方的该组合物制剂。通常，分散性或溶解性至少部分依赖于该组合物中的伯胺，仲胺或季胺与氟化聚醚基团的比，较高的比有利于分散性和/或溶解性。
无论纯净或分散体形式的本发明的组合物，均可用于在基材上形成保护性和/或光滑涂层。
本发明的组合物可以游离碱形式或作为酸式盐的形式(例如，该组合物的游离碱形式和Bronsted酸，如硫酸，硝酸，盐酸，乙酸的盐)。形成和分离胺的酸式盐的方法对本领域技术人员是公知的。
通过以下非限制性实施例，进一步说明本发明的目的和优点，但在这些实施例中所引用的特定的物质和数量，以及其他条件和细节不应不当地限制本发明。
实施例
实施例中和说明书其他部分的所有的份数、百分比、比例等，除非另外指明，均指重量百分数，且在实施例中所用的所有试剂均可从普通化学品供应商处获得或购得，例如，Aldrich Chemical Company，Milwaukee，Wisconsin或Pfaltz and Bauer，Inc.，Waterbury，Connecticu，或可以通过常规方法合成。
以下的缩写用于以下全部的实施例：
 
缩写 说明
FC-1 F(CF(CF<sub>3</sub>)CF<sub>2</sub>O)<sub>a</sub>CF(CF<sub>3</sub>)C(＝O)OCH<sub>3</sub>，其中a平均为5.15，平均分子量＝1,029g/mol，且其可根据美国专利3,250,808(Moore等人)所报道的方法制备，分馏纯化                                
FC-2 F(CF(CF<sub>3</sub>)CF<sub>2</sub>O)<sub>a</sub>CF(CF<sub>3</sub>)C(＝O)OCH<sub>3</sub>，其中a平均为6.3，平均分子量＝1,211g/mol，且其可根据美国专利3,250,808(Moore等人)所报道的方法制备，分馏纯化                                
 
FC-3 认为其通式为CH<sub>3</sub>OC(＝O)CF<sub>2</sub>O(CF<sub>2</sub>CF<sub>2</sub>O)<sub>m</sub>(CF<sub>2</sub>O)<sub>n</sub>CF<sub>2</sub>C(＝O)OCH<sub>3</sub>，平均分子量约为2,000g/mol，可以商标“FOMBLIN Z-DEAL”购自Ausimont USA，Thorofare，New Jersey                     
此外，如以下所用的：mm＝毫米，g＝克，mg＝毫克，mol＝摩尔，mmol＝毫摩尔，meq＝毫当量，mL＝毫升，且C6H5＝苯基。
实施例1
本实施例描述了FC-1酰胺缩合物与H2N(CH2CH2NH)5H的4：1摩尔比制备。
在500mL中，将200g FC-1(200mmol)与11.62gH2N(CH2CH2NH)5H(50mmol)混合，并在机械搅拌下在100-110℃下加热。在小于20分钟内，该混合物变成清澈匀质溶液。持续加热多于5小时，这时红外光谱分析表明，由于FC-1中的酯羰基在1787cm-1处产生的吸收波长完全消失，并在1718cm-1处观察到由相应的酰胺键产生新的吸收波长。
在用旋转式蒸发器减压除去甲醇后，得到的5.4g残余物分散在40g水和5g异丙醇中。用旋转式蒸发器减压除去异丙醇，得到36.5g浅黄色清澈液体，pH约为8，其固体为13.8wt％。
实施例2
本实施例描述了FC-1酰胺缩合物与H2N(CH2CH2NH)5H的3：1摩尔比制备。
在密封的120mL玻璃管中，将10g FC-1(10mmol)与0.77gH2N(CH2CH2NH)5H(3.3mmol)混合，并在磁力搅拌下将混合物在110℃下加热4小时。红外光谱分析表明，由于FC-1中的酯羰基在1787cm-1处产生的吸收波长完全消失，并在1711cm-1处观察到由相应的酰胺键产生新的吸收波长。得到的产物为浅黄色液体。
实施例3
本实施例描述了FC-1酰胺缩合物与H2N(CH2CH2NH)5H的2：1摩尔比制备。
在密封的120mL玻璃管中，将20g FC-1(20mmol)与2.32gH2N(CH2CH2NH)5H(10mmol)混合，并在磁力搅拌下将混合物在110℃下加热4小时。红外光谱分析表明，由于FC-1中的酯羰基在1787cm-1处产生的吸收波长完全消失，并在1712cm-1处观察到由相应的酰胺键产生新的吸收波长。得到的产物为浅黄色液体。
在约80℃将所得到产物的20g样品在快速搅拌下加入到82g水中，得到17wt％固体的黄色清澈液体。
实施例4
本实施例描述了FC-1酰胺缩合物与H2N(CH2CH2CH2NH)5H的1.5：1摩尔比制备。
在密封的120mL玻璃管中，将15g FC-1(15mmol)与1.31gH2N(CH2CH2CH2NH)5H(10mmol)混合，并在磁力搅拌下将混合物在110℃下加热4小时。红外光谱分析表明，由于FC-1中的酯羰基在1787cm-1处产生的吸收波长完全消失，并在1712cm-1处观察到由相应的酰胺键产生新的吸收波长。得到的产物为浅黄色液体。
在约80℃将所得到产物的15g样品在快速搅拌下，在10分钟内加入到120g水和20g异丙醇的溶液中。减压蒸发异丙醇和水，得到13.6wt％固体的110.3g清澈液体。
实施例5
本实施例描述了FC-1酰胺缩合物与N(CH2CH2NH2)3的2：1摩尔比制备。
在密封的120mL玻璃管中，将40g FC-1(40mmol)与2.92gN(CH2CH2NH2)3(20mmol)混合，并在磁力搅拌下将混合物在110℃下加热2小时。红外光谱分析表明，由于FC-1中的酯羰基在1787cm-1处产生的吸收波长完全消失，并在1710cm-1处观察到由相应的酰胺键产生新的吸收波长。
在约80℃将所得到产物的10g样品在快速搅拌下，在10分钟内加入到120g水和10g异丙醇的溶液中。减压蒸发异丙醇和水，得到10wt％固体的100g清澈液体。
实施例6
本实施例描述了FC-1酰胺缩合物与H2N(CH2CH2NH)5H的2：1摩尔比制备。
在密封的120mL玻璃管中，将20.58g FC-1(20mmol)与2.32gH2N(CH2CH2NH)5H(10mmol)混合，并在磁力搅拌下将混合物在110℃下加热4小时。红外光谱分析表明，由于FC-1中的酯羰基在1787cm-1处产生的吸收波长完全消失，并在1718cm-1处观察到由相应的酰胺键产生新的吸收波长。
在约80℃将所得到产物在快速搅拌下加入到2.7g乙酸在150g水中的溶液。得到14.26wt％固体的液体，pH值在6.5-7的范围内。
实施例7
本实施例描述了FC-2酰胺缩合物与H2N(CH2CH2NH)5H的2：1摩尔比制备。
均在室温下，在烧瓶中装入50g FC-2(41.29mmol)和4.80gH2N(CH2CH2NH)5H(20.64mmol)，得到混浊溶液。振荡烧瓶，混合物温度上升至45℃，得到无色透明液体，将其在55℃加热过夜。
红外光谱分析表明，由于FC-2中的酯羰基在1793cm-1处产生的吸收波长完全消失，并在1713cm-1处观察到由相应的酰胺键产生新的吸收波长。然后将产物置于75℃的旋转式蒸发器中，并抽压除去甲醇，得到粘性淡黄液体。
实施例8
本实施例描述了FC-2酰胺缩合物与H2N(CH2CH2NH)9.44H的2：1摩尔比制备。
在4盎司(120mL)瓶中装入28.71g FC-2(23.71mmol)和5.01gH2N(CH2CH2NH)9.44H(Mn＝423g/mol，可购自Aldrich ChemicalCompany，Catalog Number 46，853-3，11.84mmol)。用磁力搅拌棒将该混合物在75℃加热1小时，得到乳状混浊液体。将反应温度升至100℃并继续反应另一小时。然而该混合物仍是不清澈的。红外光谱分析表明，由于FC-2中的酯羰基在1793cm-1处产生的吸收波长完全消失，并在1713cm-1处观察到由相应的酰胺键产生新的吸收波长。
实施例9
本实施例描述了FC-2酰胺缩合物与H2N(CH2CH2NH)9.44H的5：1摩尔比制备。
在4盎司(120mL)瓶中装入30.10g FC-2(24.86mmol)和2.10gH2N(CH2CH2NH)9.44H(Mn＝423g/mol，可购自Aldrich ChemicalCompany，Catalog Number 46，853-3，4.96mmol)。用磁力搅拌棒将该混合物在110℃反应10分钟，得到清澈溶液。通过红外光谱分析，观察到1791cm-1处小的吸收(<10％)，和1709cm-1处强的新的吸收(>90％)，表示反应没有完成。继续反应2小时，红外光谱分析表明，由于FC-2中的酯羰基在1793cm-1处产生的吸收波长完全消失，并在1706cm-1处观察到由相应的酰胺键产生新的吸收波长。
实施例10
本实施例描述了FC-2酰胺缩合物与-(NHCH2CH2)x-(N(CH2CH2NH2)CH2CH2)y-的2：1摩尔比制备。
在4盎司(120mL)瓶中装入24.22g FC-2(20mmol)和6.0g-(NHCH2CH2)x(N(CH2CH2NH2)CH2CH2)y-(Mn＝600g/mol，Mw＝800g/mol，可购自Aldrich Chemical Company，Catalog Number 40，871-9，10mmol)。将该混合物在110℃反应2小时。该混合物仍然是混浊和高粘性的。红外光谱分析表明，由于FC-2中的酯羰基在1787cm-1处产生的吸收波长完全消失，并在1714cm-1处观察到由相应的酰胺键产生新的吸收波长。
实施例11
本实施例描述了FC-2酰胺缩合物与-(NHCH2CH2)x(N(CH2CH2NH2)CH2CH2)y-的8：1摩尔比制备。
在4盎司(120mL)瓶中装入30.0g FC-2(24.77mmol)和1.86g-(NHCH2CH2)x(N(CH2CH2NH2)CH2CH2)y-(Mn＝600g/mol，可购自Aldrich Chemical Company，Catalog Number 40，871-9，3.1mmol)。将该混合物在110℃反应2小时，得到清澈液体。红外光谱分析表明，由于FC-2中的酯羰基在1787cm-1处产生的吸收波长完全消失，并在1713cm-1处观察到由相应的酰胺键产生新的吸收波长。
实施例12
本实施例描述了FC-2酰胺缩合物与-(NHCH2CH2)x(N(CH2CH2NH2)CH2CH2)y-的20：1摩尔比制备。
在100mL烧瓶中装入10g(0.0025mmol)的Mw＝2000g/mol(50wt％的水溶液，可购自Aldrich Chemical Company，Catalog Number40，870-0)的聚乙烯亚胺支化聚合物。向烧瓶中加入60g(0.050mmol)的FC-2和10mL的二甲基甲酰胺。充分搅拌该溶液，随后在氮气氛下，在80-90℃加热该溶液2天。反应后反应混合物变成一相，并通过用少量冷水三次洗涤得到的产物而纯化该产物。
本领域技术人员在不偏离本发明的范围和精神的前提下，可对本发明作出各种修改和变化，并应理解，本发明不应受到本文提出的示例性实施方式的不当限制。

Claims (45)

1.包括至少一种下面通式描述的化合物的组合物，
X1(NR1R2)nX2
或其酸式盐，其中，
X1代表H，具有1-8个碳原子的烷基，或具有6—10个碳原子的芳基；和
X2代表-NR1H；
每个R1独立地代表H，具有1-8个碳原子的烷基，具有2—8个碳原子的氨烷基，具有2-8个碳原子的羟烷基，或Z；
每个R2独立地代表具有2-8个碳原子的亚烷基；
Z代表
Figure C200580014576C00021
每个Rf独立地代表具有1-6个碳原子的氟化亚烷基；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，-CF2CH2-，或-CF(CF3)CH2-；和
n和x独立地代表大于2的整数，
其中，所述的组合物至少具有三个Z基团，且该组合物中伯氨基和仲氨基的数量至少为3。
2.权利要求1的组合物，其中每个Rf独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，-CF2CH2-，或-CF(CF3)CH2-。
3.权利要求1的组合物，其中R1如通式
Figure C200580014576C00031
所述，并且其中a是大于2的整数。
4.权利要求3的组合物，其中R2是-CH2CH2-且n是5。
5.权利要求1的组合物，其中R1如通式
Figure C200580014576C00032
所述，并且其中a是大于4的整数。
6.权利要求1的组合物，其中每个R2独立地代表具有2或3个碳原子的亚烷基。
7.权利要求1的组合物，其中X2代表-NH2。
8.权利要求7的组合物，其中X1代表H。
9.权利要求1的组合物，其中n代表大于4的整数。
10.权利要求1的组合物，其中至少一种化合物包括总共至少20个Z基团。
11.组合物的一种制备方法，包括：
(a)提供至少一种下式描述的反应性氟化聚醚
Figure C200580014576C00033
或者
Figure C200580014576C00041
其中，
每个Rf独立地代表具有1-8个碳原子的氟化亚烷基；
R3代表具有1—8个碳原子的烷氧基，氟，或氯；
每个x独立地代表大于或等于2的整数；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CH2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，或者-CF(CF3)CH2-；
(b)提供至少一种下式的多胺
X1(NR1R2)nX2
其中，X1代表H，具有1-8个碳原子的烷基，或具有6—10个碳原子的芳基；
X2代表-NR1H；
每个R1独立地代表H，具有1-8个碳原子的烷基，或具有2-8个碳原子的羟烷基，或Z；
每个R2独立地代表具有2-8个碳原子的亚烷基；
Z代表
Figure C200580014576C00042
每个Rf独立地代表具有1-6个碳原子的氟化亚烷基；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，-CF2CH2-，或者-CF(CF3)CH2-；且
每个n和x独立地代表大于2的整数，
其中多胺总共具有至少三个伯氨基和仲氨基；且
(c)将反应性氟化聚醚与多胺在足以形成其酰胺缩合物的条件下结合，其中反应性氟化聚醚与多胺的摩尔比至少为3。
12.权利要求11的方法，其中反应性氟化聚醚与多胺的摩尔比至少是5。
13.权利要求11的方法，其中反应性氟化聚醚与多胺的摩尔比至少是20。
14.权利要求11的方法，其中每个Rf独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，-CF2CH2-，或-CF(CF3)CH2-。
15.权利要求11的方法，其中R1如通式
Figure C200580014576C00051
所述，并且其中a是大于2的整数。
16.权利要求11的方法，其中R2是-CH2CH2-且n是5。
17.权利要求11的方法，其中R1如通式
Figure C200580014576C00052
所述，并且其中a是大于4的整数。
18.权利要求11的方法，其中R2独立地代表具有2或3个碳原子的亚烷基。
19.权利要求11的方法，其中X2代表-NH2。
20.权利要求19的方法，其中X1代表H。
21.权利要求11的方法，其中n代表大于4的整数。
22.具有连续水相的分散体，该分散体至少包括一种以下通式描述的化合物
X1(NR1R2)nX2
或其酸式盐，其中，
X1代表H，具有1-8个碳原子的烷基，或具有6—10个碳原子的芳基；且
X2代表-NR1H；
每个R1独立地代表H，具有1-8个碳原子的烷基，具有2-8个碳原子的氨烷基，具有2-8个碳原子的羟烷基，或Z；
每个R2独立地代表具有2-8个碳原子的亚烷基；
Z代表
Figure C200580014576C00061
每个Rf独立地代表具有1-6个碳原子的氟化亚烷基；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，-CF2CH2-，或-CF(CF3)CH2-；且
n和x独立地代表大于2的整数，
其中，所述的组合物至少具有一个Z基团，且该组合物中伯氨基和仲氨基的数量至少为3。
23.权利要求22的分散体，其中每个Rf独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，-CF2CH2-，或-CF(CF3)CH2-。
24.权利要求22的分散体，其中R1如通式
Figure C200580014576C00071
所述，并且其中a是大于2的整数。
25.权利要求22的分散体，其中R2是-CH2CH2-且n是5。
26.权利要求22的分散体，其中R1如通式
Figure C200580014576C00072
所述，并且其中a是大于4的整数。
27.权利要求22的分散体，其中每个R2独立地代表具有2或3个碳原子的亚烷基。
28.权利要求22的分散体，其中X2代表-NH2。
29.权利要求28的分散体，其中X1代表H。
30.权利要求22的分散体，其中至少一种化合物包括至少20个Z基团。
31.权利要求22的分散体，其中该分散体不包括酸式盐。
32.权利要求22的分散体，其中至少一种化合物具有至少2个Z基团。
33.权利要求22的分散体，其中至少一种化合物具有至少3个Z基团。
34.一种制备分散体的方法，包括
(a)提供至少一种下式描述的反应性氟化聚醚
Figure C200580014576C00081
或者
Figure C200580014576C00082
其中，
每个Rf独立地代表具有1-8个碳原子的氟化亚烷基；
R3代表具有1—8个碳原子的烷氧基，氟，或氯；
每个x独立地代表大于或等于2的整数；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CH2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，或者-CF(CF3)CH2-；
(b)提供至少一种下式的多胺
X1(NR1R2)nX2
其中，
X1代表H，具有1-8个碳原子的烷基，或具有6—10个碳原子的芳基；
X2代表-NR1H；
每个R1独立地代表H，具有1-8个碳原子的烷基，或具有2-8个碳原子的羟烷基，或Z；
每个R2独立地代表具有2-8个碳原子的亚烷基；
Z代表
Figure C200580014576C00091
每个Rf独立地代表具有1-6个碳原子的氟化亚烷基；
每个Q独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，-CF2CH2-，或者-CF(CF3)CH2-；且
每个n和x独立地代表大于2的整数，
其中多胺总共具有至少三个伯氨基和仲氨基；且
(c)将反应性氟化聚醚与多胺在足以形成其酰胺缩合物的水分散体的条件下结合。
35.权利要求34的方法，其中每个Rf独立地代表-CF2-，-CF(CF3)-，-CF2CF2-，-CF2CF2CF2-，-CF2CF(CF3)-，-CF(CF3)CF2-，-CF2CF2CH2-，-CF2CH2-，或-CF(CF3)CH2-。
36.权利要求34的方法，其中R1如通式
Figure C200580014576C00092
所述，并且其中a是大于2的整数。
37.权利要求34的方法，其中R2是-CH2CH2-且n是5。
38.权利要求34的方法，其中R1如通式
Figure C200580014576C00101
所述，并且其中a是大于4的整数。
39.权利要求34的方法，其中每个R2独立地代表具有2或3个碳原子的亚烷基。
40.权利要求34的方法，其中X2代表-NH2。
41.权利要求40的方法，其中X1代表H。
42.权利要求34的方法，其中该分散体不包括酸式盐。
43.权利要求34的方法，其中反应性氟化聚醚与多胺的摩尔比至少为2。
44.权利要求34的方法，其中反应性氟化聚醚与多胺的摩尔比至少为3。
45.权利要求34的方法，其中反应性氟化聚醚与多胺的摩尔比至少为20。
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