CN109415392A - 含氟化合物哌嗪甲酰胺 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了具有末端氟代脂族基团和聚硅氧烷基团的部分氟化哌嗪甲酰胺化合物。本发明还涉及包含含氟化合物组合物的聚合物组合物以及由热塑性组合物制成的成型制品。参见式(I)。

Description

含氟化合物哌嗪甲酰胺
本发明涉及具有末端氟代脂族基团和聚硅氧烷链的部分氟化哌嗪甲酰胺化合物。本发明还涉及包含含氟化合物组合物的聚合物组合物以及由热塑性组合物制成的成型制品。
根据H.C.Fielding，《有机氟化合物及其应用》(“Organofluorine Compounds andTheir Applications,”)，R.E.Banks编辑，化学工业协会(Society of ChemicalIndustry)，第214页，1979年，有机氟化合物作为表面活性试剂(即表面活性剂)和表面处理剂的实用性大部分是由于C6-C12氟碳基团的极低表面自由能。一般来讲，上述有机氟物质为具有碳键合的氟的那些，所述碳键合的氟呈一价氟代脂族基团(诸如全氟烷基基团)形式，通常为–CmF2m+1，其中m至少为3，所述基团的末端部分为三氟甲基，-CF3。
许多专利已经提出向热塑性塑料中添加某些含氟化合物赋予热塑性制品诸如纤维拒油性和拒污性。例如，美国专利5,025,052(Crater等人)描述了使用含氟代脂族基团的2-噁唑烷酮化合物，所述化合物具有利用有机连接基团键合到其5-位的一价附带脂族基图案。据说所述化合物可用于纤维材料，诸如纺织物的表面处理，并且也用于通过熔融挤出或注塑来制备纤维、膜和模塑制品。
美国专利5,380,778(Buckanin)描述了在热塑性组合物中使用含氟氨基醇，所述热塑性组合物可例如通过挤出或模塑来熔融和成型，以提供具有期望的拒油性和防水性特性的纤维和膜。
美国专利5,451,622(Boardman等人)描述了通过含氟哌嗪化合物和热塑性聚合物的熔融挤出混合物制备的成型制品，诸如纤维和膜。
美国专利5,898,046描述了由热塑性聚合物和氟碳化物/脂族烃单酯的混合物形成的抗性组合物，其中所述脂族烃部分可具有约12至约76个碳原子。
国际公布专利申请WO 97/22576(Raiford等人)描述了向热塑性聚合物中添加含氟二酯，其赋予所得的纤维、织物、非织造材料、膜或模塑制品对低表面张力流体的排斥性。
国际公布专利申请WO 99/05345(Gasper等人)公开了疏水和疏油纤维，所述纤维包含合成有机聚合物和为衍生自二聚体或三聚体酸的含氟酯或酰胺的化合物。
美国专利5,411,576(Jones等人)描述了一种油性防雾驻极体过滤介质，其包含熔喷驻极体微纤维和可熔融加工的含氟化合物，所述含氟化物具有至少25℃的熔点和约500至2500的分子量，所述含氟化合物为具有15至50个碳原子的含氟哌嗪、噁唑烷酮或全氟化烷烃。美国专利5,300,587(Macia等人)描述了通过将全氟聚醚和热塑性聚合物共混制备的拒油性聚合物组合物。美国专利5,336,717(Rolando等人)公开了衍生自具有末端烯属双键的单体与具有氟代脂族基团和可聚合双键的含氟烯烃的反应的含氟化合物接枝共聚物。
国际公布申请WO 98/15598(Yamaguchi等人)描述了例如可用于厨具和浴室用具的拒水性和拒油性树脂组合物，其包含热塑性或热固性树脂和全氟烷基化聚合物，此类组合物表现出优异的抗污性和可模塑性。全氟烷基聚合物可以为含5至18个碳的全氟烷基基团的(甲基)丙烯酸酯和带亲水性基团的(甲基)丙烯酸酯的共聚物，其中可共聚的共聚单体可以为C1-C25(甲基)丙烯酸烷基酯，优选一个C8-C22烷基酯。
虽然这些含氟熔融添加剂可在某些情况下赋予热塑性树脂令人满意的疏水性和/或疏油性，但它们通常在高于300℃(工业中通常遇到的熔融加工温度)下遭受差热稳定性，并且它们还可能过度昂贵，从而导致对其商业实用性的限制。
多年来，已经使用由Van Wente等人于1954年5月25日公布的，题目为“超细有机纤维的制造”的美国海军研究实验室第4364号报告(Report No.4364 of the NavalResearch Laboratories,published May 25,1954,entitled“Manufacture of SuperFine Organic Fibers”by Van Wente et al)中所述的熔喷装置类型，由聚丙烯制备非织造纤维填料纤维网。此类熔喷微纤维纤维网持续广泛用于过滤颗粒状污染物，例如，作为面罩和滤水器，以及用于其它目的，例如从水中除去油。
用于从空气中移除颗粒状污染物的纤维过滤器还由原纤化聚丙烯膜制成。在将膜原纤化之前，可通过对所述膜静电充电来提供驻极体过滤增强。可处理普通聚合物诸如聚酯、聚碳酸酯等以产生高带荷的驻极体，但这些电荷通常是短暂存在的，尤其是在潮湿条件下。所述驻极体结构可以是膜或片材，其可用作电声装置(诸如麦克风、耳机和扬声器)以及尘埃粒子控制、高压静电发生器、静电记录仪和其它应用中的静电元件。
发明内容
本公开提供了下式的部分氟化哌嗪甲酰胺化合物：
其中
Rf为全氟化基团；并且
RSil包含聚硅氧烷基团；
下标x至少为1，并且优选1-6。
已报导，某些含全氟辛基(C8F17-)的化合物可趋于在活生物体内生物积累。这种趋势已作为关于一些含氟组合物的潜在问题而被提出。例如，参见U.S.5,688,884(Baker等人)。因此，人们期望一种含氟组合物，其在从生物体系中更有效消除的同时有效提供期望功能特性(例如，斥水性和斥油性，表面活性剂特性等)。然而，已宣称具有六个或更多个碳的由式F(CF2)n-表示的全氟烷基基团具有获得可用性能的自对准能力，而较短的链(例如C4F9-)缺少良好性能所需的自对准。参见Phillips和Dettree,J.Col以及Interface Sci.，第56(2)卷，1976年8月。
因此，对于提供较短链的全氟烷基组合物(其具有较低的生物累积，同时保持必需的性能)仍然存在挑战。
本发明还提供一种聚合物组合物，其包含有式I表示的部分氟化化合物和热塑性或热固性聚合物。本发明的聚合物组合物可例如通过挤出或模塑来熔融或成型，以产生成型制品，诸如纤维、膜和模塑制品，其表面表现出优异的拒油性和拒水性。拒斥性聚合物组合物尤其可用于制备用于医用手术服和医用手术洞巾的非织造织物，其中要求对体液的排斥性。由本发明的拒斥性聚合物组合物制成的膜可用于例如用于防潮和/或防油脂包装、防粘内衬和多层结构。
在另一方面，本发明提供油性防雾驻极体过滤介质，其包含由本发明的拒斥性聚合物组合物制成的聚丙烯驻极体纤维，其中所述氟化化合物具有至少25℃的熔融温度。优选地，纤维可以呈熔喷微纤维的形式。
在另一方面，本发明提供了一种从含油性气溶胶颗粒中过滤颗粒状物质的方法，其包括使所述空气通过由本发明的拒斥性聚合物组合物制成的驻极体过滤介质。本发明的驻极体过滤介质具有改善的驻极体过滤増强，并且在暴露于油性气溶胶时保持该增强。此外，本发明的驻极体过滤介质在加速老化条件下维持功能性过滤增强电荷水平。
目前可用的纤维聚丙烯驻极体过滤器，一些由熔喷聚丙烯微纤维制成，并且其它由原纤化聚丙烯薄膜制成，能够示出热稳定的驻极体过滤增强。遗憾的是，由聚丙烯制成的纤维驻极体过滤器(无论是熔喷微纤维还是原纤化膜)在暴露于油性气溶胶时趋于比一些目的所期望的更快地丧失其驻极体增强的过滤功效。需要改善空气过滤器在气溶胶油的存在下，尤其是在呼吸器中的长期功效。
本发明的新型纤维驻极体过滤介质尤其可用作呼吸器的空气过滤元件，诸如面罩或用于诸如加热、通风和空调这样的目的。在呼吸器应用中，新型驻极体过滤介质可以呈模塑或折叠的半面罩、可替换的盒或罐、或预过滤器形式。在此类应用中，本发明的空气过滤元件令人惊讶地有效移除诸如存在于香烟烟雾中或来自内燃机的废气中的油性气溶胶。当用作空气过滤介质(诸如在呼吸器中)时，驻极体过滤介质令人惊讶地具有比由100％聚丙烯纤维制成的相当驻极体过滤介质更高的过滤性能。
如本文所用：
“烷基”是指直链或支链、环状或非环状的饱和或不饱和单价烃。
“亚烷基”是指直链或支链的环状或非环状、饱和或不饱和的多价烃。
“烯基”是指直链或支链的不饱和烃。
“芳基”是指一价芳族基团，诸如苯基、萘基等。
“亚芳基”意指多价芳族，诸如亚苯基、亚萘基等。
“亚芳烷基”是指芳基附接到上述亚烷基上所形成的基团，如苄基、1-萘乙基等。
“烃基”包括所有指示价态的烃基烷基、亚烷基和芳基基团。除非另外指明，否则非聚合的烃基基团通常含有1个至40个碳原子。
杂烃基可任选地含有一个或多个悬链(链中)官能团，该悬链官能团包括醚官能团、酯官能团、酰胺官能团、脲官能团、氨基甲酸酯官能团和碳酸酯官能团。除非另外指明，否则(杂)烃基基团通常含有1个至40个碳原子。如本文所用，此类杂烃基的一些优选示例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、2-(2'-苯氧基乙氧基)乙基、3,6-二氧杂庚基、3,6-二氧杂己基-6-苯基。
本文使用的“(杂)烃基”，包括烃基烷基和烃基芳基，以及杂烃基杂烷基和杂烃基杂芳基，杂烃基杂烷基和杂烃基杂芳基包含一个或多个悬链(链中)杂原子，诸如醚基或氨基。
具体实施方式
本发明提供下式的含氟哌嗪甲酰胺化合物：
其中
Rf为全氟化基团；并且
RSil包含聚硅氧烷基团；
下标x至少为一。
本发明提供氟化合物组合物，其包含热塑性或热固性聚合物和至少一种由式I表示的部分氟化哌嗪甲酰胺化合物。
在一些优选的实施方案中，本发明的氟化哌嗪甲酰胺化合物及其组合物即使在具有较短的C3-C5全氟烷基基团的情况下仍提供必要的性能。此外，与较长链(C8)同系物相比，短链全氟羧酸(假定的中间降解产物)具有较低的毒性和较低的生物累积。出于这些原因，Rf基团选自C3-C5全氟烷基基团。在优选的实施方案中，Rf被选择成含有至少95％的直链C3-C5基团和小于5％的其它全氟烷基基团。Rf基团可由式CaF2a+1-表示，其中a至少为一，优选为3-5。
因为优选Rf基团为直链全氟烷基基团，并且具有小于5摩尔％非直链异构体，所述全氟烷基磺酰基卤化物原料期望通过直链C3-C5磺酰氟，优选直链C4磺酰氟的电化学氟化(ECF)来制备。在较长链磺酰氟的情况下，所述电化学氟化产生直链和支链异构体的复杂混合物，以及更高和更低的同系物。直链C3-C5烷基磺基氟的ECF主要产生直链产物与微量同系物。
由RSil表示的基团可由下式表示：
其中
每个R6独立地为烷基或芳基；
RNH2为胺取代的(杂)烃基基团；
a为1至2000；优选3至100；
b可为零；
a+b至少为一；
R7为烷基、芳基或R10～。将显而易见的是，如果下标y为零，则R7中的至少一个为R10～。
如由式I显而易见的，式I的化合物衍生自下式的氨基硅氧烷：
其中
每个R6独立地为烷基或芳基；
RNH2为胺取代的(杂)烃基基团；
a为1至2000；优选3至100；
b可为零；
a+b至少为一；
R7为烷基、芳基或RNH2；
其中胺官能化硅氧烷具有至少一个RNH2基团。在一些实施方案中，所述化合物衍生自具有至少两个RNH2基团的氨基硅氧烷化合物。
对应于由式III表示的那些的可用的氨基硅氧烷及其制备方法在US 9139770(Freeman等人)中有所描述，该专利以引用方式并入本文。可用的胺官能化硅氧烷描述于Lubkowsha等人的氨基烷基官能化硅氧烷(Aminoalkyl Functionalized Siloxanes)，聚合物(Polimery)，2014年第59期，第763-768页中，其可购自宾夕法尼亚州莫里斯维尔的Gelest有限公司(Gelest Inc,Morrisville,PA)，以XiameterTM(包括Xiamter OFX-0479、OFX-8040、OFX-8166、OFX-8220、OFX-8417、OFX-8630、OFX-8803以及OFX-8822)得自道康宁公司(Dow Corning)。可用的胺官能化硅氧烷也可以商品名SilamineTM购自Siletech.com，以商品名ASF3830、SF4901、Magnasoft、Magnasoft PlusTSF4709、Baysilone OF-TP3309、RPS-116、XF40-C3029以及TSF4707购自Momentive.com。
制备方法
含氟哌嗪化合物可使用已知的有机反应来制备，诸如在US 5451622中所公开的那些(Boardman等人，以引用方式并入本文)。优选的制备方法是通过含氟代脂族基团的磺酰氟(RfSO2F)与哌嗪反应，之后使所得的含氟代脂族基团的甲酰胺哌嗪与各种有机反应物反应。
用于制备含氟的哌嗪化合物的代表性反应方案概述于下文中，其中Rf如上文对于式I和II所述的，其中X为离去基团，诸如卤素、甲苯磺酸根、烷氧基或–CH2CF3。在一个实施方案中，全氟烷基磺酰哌嗪与胺官能化硅氧烷的草酸加合物反应。在另一个实施方案中，全氟烷基磺酰哌嗪与草酸盐反应以产生单哌嗪产物，然后与胺官能化硅氧烷反应。
本发明提供一种合成的有机聚合物组合物，其包含一种或多种由式I表示的氟化化合物和热塑性或热固性有机聚合物。由式I表示的化合物可用作聚合物熔融添加剂，以赋予热塑性或热固性聚合物期望的低表面能特性。
可用的聚合物包括热塑性和热固性聚合物两者，并且包括聚酰胺，例如尼龙-6和尼龙-66、聚酯等，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、环氧化物、环氧树脂、(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、硅氧烷和聚烯烃，例如聚乙烯和聚丙烯。优选热塑性聚合物诸如聚烯烃。由于存在含氟化合物添加剂，所以所得的制品具有改善的拒油性和拒水性、低表面能和抗污性。
本发明的成型制品(例如，纤维、膜和模制或挤压制品)可例如通过共混或以其它方式均匀地混合烷基化氟化合物低聚物和聚合物(例如，通过充分地混合低聚物与粒化或粉末状聚合物)，以及通过已知方法将混合物熔融挤成成型制品(诸如，球剂、纤维或膜)来制造。可将添加剂本身与聚合物混合或可将其以其在聚合物中的添加剂的“母料”(浓缩物)的形式与聚合物混合。母料通常含有约10重量％至约25重量％的氟化学添加剂。另外，添加剂的有机溶液可与粉末状或粒化聚合物混合，将该混合物干燥以去除溶剂，然后熔融并挤出成期望的成型制品。另选地，熔融添加剂(作为化合物或母料)可被喷射成熔融聚合物料流以在挤出成期望的成型制品之前即刻形成共混物。
当使用热固性树脂，诸如环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸酯时，可将含氟化合物低聚物与树脂混合，并且通过施加热进行固化。优选地，此类热固性树脂可通过反应性挤出技术进行加工，诸如U.S.4,619,976(Kotnour)和U.S.4,843,134(Kotnour)中所教导的。
含有由式I-III表示的化合物的热塑性组合物可用于向纤维提供拒油性和拒水性。含氟化合物添加剂是可熔融加工的，即在用于形成纤维的熔融加工条件下遭受基本上不降解。
组合物中含氟化合物的量是足以产生成型制品，所述制品具有带拒油性和拒水性和/或防污性的期望特性的表面。优选地，含氟化合物的量将为基于成型制品的重量计约100至10,000ppm氟，更优选200至5000ppm，最优选400至3000ppm氟的量。
在熔融挤出纤维、膜或挤压制品之后，可进行退火步骤以增强拒油性和拒水性。退火显然允许含氟添加剂迁移到热塑性聚合物的表面，从而导致拒斥性性能增加、减小的表面活性、改善的耐溶剂性和改善的剥离特性。纤维或膜在一定温度下退火一定的时间，所述时间足以增加表面处氟化合物添加剂的量。有效的时间和温度将彼此成反比关系，并且各种条件将是合适的。例如，使用聚丙烯，所述退火过程可在约50℃至120℃下在低于熔融温度下进行，持续约30秒至10分钟的时间。退火也可通过与加热辊(例如压花辊)在50℃至160℃下接触约1至30秒的时间段来进行。在一些情况下，退火期间存在水分(例如，通过使用高压釜来退火)可改善含氟化合物添加剂的有效性。所述退火方法还可通过使聚合物表面处的氟含量最大化而有助于减少必需添加剂的量物。
除了其在改性纤维的特性中的用途之外，本发明的聚合物组合物还可用于制备用于非织造织物的吹塑微纤维，其具有低表面能、拒油性和拒水性和/或防污性。用于形成熔喷纤维的树脂(诸如聚丙烯)应当基本上不含可能增加电导率或以其它方式妨碍纤维接受和保持静电电荷的能力的材料，诸如抗静电剂。当本发明的含氟化合物用作熔喷微纤维的添加剂时，所述添加剂优选以约0.2至10重量％，更优选0.5至5重量％，并且最优选0.5至2重量％的量存在。
如本文所用，术语“纤维”和“纤维的”是指颗粒物，一般是指热塑性树脂，其中颗粒物的长度与直径比大于或等于约10。纤维直径可在约0.5微米最多至至少1,000微米的范围内。每个纤维可具有各种横截面几何形状，可为实心的或中空的，并且在挤出之前，可通过例如将染料或颜色掺入聚合物熔体中来着色。
用于本发明的热塑性烯烃聚合物的纤维的非织造纤维网包括通过用于制造非织造纤维网的常规已知方法中的任一种制造的非织造纤维网。例如，纤维非织造纤维网可通过纺粘技术或熔喷技术或上述两者的组合来制备。纺粘纤维通常为小直径纤维，所述纤维通过经由喷丝头的多个细小的、通常为圆形的毛细管将熔融热塑性聚合物以长丝形式挤出而形成的，其中挤出的纤维的直径迅速减小。熔喷纤维通常通过多个细小的通常圆形的模塑毛细管将熔融的热塑性材料以熔融的线或丝挤出到高速的通常被加热的气体(例如空气)气流中而形成，该气流使熔融的热塑性材料的丝细化以减小它们的直径。此后，熔喷纤维由高速气流运送并沉积在收集面上，以形成随机分配的熔喷纤维的网。非织造纤维网中的任一种均可由单一类型的纤维或在热塑性烯烃聚合物的类型和/或厚度方面不同的两种或更多种纤维制成。另选地，可挤出皮芯型纤维，其在每个层中含有不同的聚合物组合物，或者在每个层中含有相同的聚合物组合物，但在外部外皮层中采用更昂贵的含氟化合物组分。
可用于本发明的熔喷聚丙烯微纤维可如Van Wente,A.，“超细热塑性纤维”，工业工程化学，第48卷，第1342-1346页(1956)和Van Wente等人于1954年5月25日公布的题目为“超细有机纤维的制造”(“Manufacture of Super Fine Organic Fibers”)的海军研究实验室(Naval Research Laboratories)的第4364号报告中所述，并且由含有具体物质(诸如例如在美国专利3,971,373(Braun)、4,100,324(Anderson)和4,429,001(Kolpin等人)中所公开的那些)的微纤维纤维网制造。非织造织物的多层构造享有广泛的工业和商业实用性，并且包括各种用途，诸如用于医用手术服和医用手术洞巾的织物。此类多层构造的组成层的性质可根据期望的最终使用特性而有所不同，并且可包括可用组合的两层或更多层熔喷和纺粘纤维网，诸如美国专利5,145,727和5,149,576中所述的。当熔喷纤维被轰击时，熔喷微纤维网的过滤功效可改善两倍或更多倍，因为它们从具有带电粒子诸如电子或离子的孔中发出，从而使所述纤维网成为驻极体。类似地，纤维网可通过在将其收集之后暴露于电晕来制备驻极体。熔喷聚丙烯微纤维尤其是有用的，然而还可使用其它聚合物，诸如聚碳酸酯和多卤烃，其可熔喷并在预期环境条件下具有适当的体积电阻率。
多种构造中的任一种，尤其是多层构造诸如SMS(纺粘/熔喷/纺粘)构造，可由上述纤维和织物制成，并且此类构造将在任何需要一定程度的疏水性、疏油性(或其它流体排斥性，诸如体液)的应用中具有实用性。由本发明的合成有机聚合物组合物制备的纤维可用于织造和非织造医用织物(诸如手术洞巾、手术服和面罩)、工业服装、户外织物(诸如雨伞、遮阳伞、帐篷等)、雨衣和其它户外服装、以及家具诸如桌布和浴帘，和许多其它相关用途。
优选地，将过滤介质退火，即，在足够温度下加热足够的时间以使得含氟化合物添加剂在纤维表面聚集。一般来讲，在约140℃下约1至10分钟是作古的，但在较高温度下可使用较短时间，并且在较低温度下可能需要较长时间。
用于本发明的纤维驻极体过滤器的吹塑微纤维通常具有约5至30微米，优选约7至10微米的有效纤维直径，如根据Davies,C.N.，1952年，“气载尘埃和粒子的分离(TheSeparation of Airborne Dust and Particles)”，伦敦机械工程研究所(Institution ofMechanical Engineers，London)，程序1B(Proceedings 1B)中所提出的方法所计算的。
本发明的驻极体过滤介质优选具有在约10g/m2至500g/m2，更优选约10g/m2至100g/m2范围内的基重。在制备熔喷微纤维料片的过程中，可通过例如改变收集器速度或模具吞吐量来控制基重。过滤介质的厚度优选为约0.25mm至20mm，更优选约0.5mm至2mm。驻极体过滤介质和制备其的树脂不应当经受可能增加其电导率的任何不必要的处理，例如将其暴露于电离辐射、γ射线、紫外线照射、高温分解、氧化等。
本发明的驻极体过滤器的熔喷微纤维或原纤化纤维可通过以下方法来带静电：美国专利注册号30,782(van Turnhout)或注册号31,285(van Turnhout)中所述的方法或用于对驻极体充电或极化的方法，例如通过US 4375718(Wadsworth等人)；4588537(Klasse等人)；或4592815(Nakao)的方法。一般来讲，充电过程包括使材料经受电晕放电或脉冲高电压。
可制备由本发明的组合物制备的膜，其可用于例如耐油脂包装、隔离衬垫和微孔4375718膜应用。这些膜可用于制备多层构造，其中一个、多于一个或所有层含有含氟化合物添加剂。
本发明由以下实施例说明，但不旨在限于以下实施例。除非另外指明，以下实施例和测试方法中所示所有百分比均为重量％。
实施例
材料
除非另外指明，否则所有化学品均购自或可从化学品公司诸如密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇化学公司(Sigma-Aldrich Chemical Company,St.Louis.MO)商购获得。
制备例1(PE1)
将1-(1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁基磺酰基)哌嗪(10g，27.158mmol，1当量)的乙酸乙酯(100mL)溶液加入500mL配备有磁力搅拌棒和回流冷凝器的圆底烧瓶中，所述圆底烧瓶中含有双-(三氟乙基二草酸酯)(22.7mL，136mmol，5当量，如US 8,765,881中的制备例6(P6)中所述制备的)。使混合物在回流下搅拌16小时。蒸馏出三氟乙醇和乙酸乙酯，然后蒸馏出过量二草酸酯，以得到灰白色固体形式的2,2,2-三氟乙基2-[4-(1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁基磺酰基)哌嗪-1-基]-2-氧-乙酸酯(14.2g，27.2mmol，>99％收率)。材料的特性通过LC/MS和NMR技术进行确认。
实施例2(EX2)
将2,2,2-三氟乙基2-[4-(1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁基磺酰基)哌嗪-1-基]-2-氧-乙酸酯(1.399g，2.679mmol，2当量)和1.39g，1.31mmol，1当量的3-氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷(Wacker FluidTMNH 15 D，密度1.6-2.1mmol/g，购自密歇根州艾德里安市的瓦克有机硅公司(Wacker Silicones，Adrian，MI))和二氯甲烷(5mL)加入配备有磁力搅拌棒的16mL小瓶中。使混合物搅拌16小时。通过旋转蒸发器移除溶剂，以提供白色固体形式的所示产物(2.5g，1.3mmol，>99％收率)。材料的特性通过LC/MS和NMR技术进行确认。

Claims (14)

1.下式的含氟化合物：
其中
Rf为全氟化基团；并且
Rsil包含聚硅氧烷基团；
下标x至少为一。
2.根据权利要求1所述的含氟化合物，其中Rf为具有平均3至5个碳原子的全氟化基团。
3.根据权利要求2所述的氟化化合物，其中Rf由式CaF2a+1-表示，其中a至少为一，优选3-5。
4.根据前述权利要求中任一项所述的含氟化合物，其中Rf被选择成含有至少95％的直链C3-C5基团。
5.根据权利要求1所述的含氟化合物，其中RSil为由RSil表示的基团，RSil可由下式表示：
其中
每个R6独立地为烷基或芳基；
a为1至2000；优选3至100；
b可为零；
a+b至少为一；
R7为烷基、芳基或R10～，
前提条件是存在至少一个R10～。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的含氟化合物，其中下标x为1-6。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的含氟化合物，所述含氟化合物通过全氟烷基磺酰基哌嗪与氨基硅氧烷的草酸加合物的反应来制备。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的含氟化合物，所述含氟化合物由全氟烷基磺酰基哌嗪与草酸盐反应以产生单哌嗪产物，然后与胺官能化硅氧烷反应来制备。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的含氟化合物，所述含氟化合物衍生自下式的氨基硅氧烷：
其中
每个R6独立地为烷基或芳基；
RNH2为胺取代的(杂)烃基基团；
a为1至2000；优选3至100；
b可为零；
a+b至少为一；
R7为烷基、芳基或RNH2
其中胺官能化硅氧烷具有至少一个RNH2基团。F。
10.一种组合物，所述组合物包含热塑性聚合物和根据权利要求1-9中任一项所述的添加剂含氟化合物。
11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述热塑性聚合物选自聚酰胺、聚酯、聚氨酯、环氧化物、环氧树脂、(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、硅氧烷和聚烯烃。
12.根据权利要求10所述的组合物，其中所述添加剂构成所述组合物的0.1重量％至5重量％。
13.一种成型制品，所述成型制品包含根据权利要求10-12中任一项所述的组合物。
14.根据权利要求13所述的成型制品，所述成型制品选自膜、片材、纤维、织造织物和非织造织物。
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