RU2030428C1 - Microemulsion - Google Patents

Microemulsion Download PDF

Info

Publication number
RU2030428C1
RU2030428C1 SU874202514A SU4202514A RU2030428C1 RU 2030428 C1 RU2030428 C1 RU 2030428C1 SU 874202514 A SU874202514 A SU 874202514A SU 4202514 A SU4202514 A SU 4202514A RU 2030428 C1 RU2030428 C1 RU 2030428C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
perfluoropolyether
water
class
microemulsion
solution
Prior art date
Application number
SU874202514A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виска Марио
Киттофрати Альба
Original Assignee
Аусимонт С.п.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аусимонт С.п.А. filed Critical Аусимонт С.п.А.
Application granted granted Critical
Publication of RU2030428C1 publication Critical patent/RU2030428C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: lubricant materials. SUBSTANCE: microemulsion has water, simple perfluoropolyether with average mol. mass 500-3000 with terminal perfluoroalkyl groups and fluorinated surface-active substance taken at the definite mass ratio. EFFECT: improved quality of microemulsion. 2 cl, 6 tbl

Description

Изобретение относится к микроэмульсиям на основе простого перфторполиэфира, которые являются стабильными в некоторой области температур, и может быть использовано при получении смазывающих материалов. The invention relates to microperfusions based on a simple perfluoropolyether, which are stable in a certain temperature range, and can be used to obtain lubricants.

Известны водные микроэмульсии перфторированных соединений, которые получают при помощи неионных фторированных поверхностно-активных агентов, которые выбирают в зависимости от области температур, в которой микроэмульсия должна быть стабильной. Aqueous microemulsions of perfluorinated compounds are known, which are prepared using nonionic fluorinated surface-active agents, which are selected depending on the temperature range in which the microemulsion must be stable.

Микроэмульсия представляет собой жидкие субстанции, прозрачные или слегка опалесцирующие, в которых жидкость, не смешивающаяся с непрерывной фазой, содержится в форме микродиспергированных капель, имеющих размеры, не превышающие 2000

Figure 00000001
, или она солюбилизирована поверхностно-активным агентом.A microemulsion is a liquid substance, transparent or slightly opalescent, in which a liquid which is not miscible with the continuous phase is contained in the form of microdispersed droplets having sizes not exceeding 2000
Figure 00000001
or it is solubilized by a surface active agent.

Микроэмульсии при переводе из области температур их существования стремятся разделиться на две фазы, однако, когда они снова переводятся внутрь упомянутой области, микроэмульсия снова образуется спонтанно при помощи простого перемешивания. Целью изобретения является получение однородной микроэмульсии с неограниченной стабильностью в определенной области температур. When transferred from the temperature range of their existence, microemulsions tend to separate into two phases, however, when they are again transferred inside the mentioned region, the microemulsion is again formed spontaneously by simple mixing. The aim of the invention is to obtain a homogeneous microemulsion with unlimited stability in a certain temperature range.

Такое поведение систем является отличительным свойством по сравнению с известными системами, которые характеризуются кинетической стабильностью, но которые термодинамически неустойчивы. This behavior of the systems is a distinctive feature in comparison with the known systems, which are characterized by kinetic stability, but which are thermodynamically unstable.

Изобретение относится к микроэмульсиям на основе простого перфторполиэфира, стабильным в некоторой области температур и состоящим из однородной прозрачной или опалесцирующей жидкости, включающей:
воду
простой перфторполиэфир
фторированное поверхностно-активное вещество (ПАВ) и дополнительно С112 алканол (в предпочтительном варианте содержащего от 1 до 2 атомов углерода) или фторированный спирт, в предпочтительном варианте имеющего структуру простого перфторполиэфира или спирта, образованного частично или полностью фторированной углеводородной цепью.
The invention relates to microperfusions based on a simple perfluoropolyether, stable in a certain temperature range and consisting of a uniform transparent or opalescent liquid, including:
water
simple perfluoropolyether
a fluorinated surfactant and optionally C 1 -C 12 alkanol (preferably 1 to 2 carbon atoms) or a fluorinated alcohol, preferably having the structure of a perfluoropolyether or alcohol formed by a partially or fully fluorinated hydrocarbon chain.

Эмульсии могут содержать добавки, например растворимые в воде соли, способные изменять ионную силу водного раствора. Emulsions may contain additives, for example, water-soluble salts, capable of changing the ionic strength of an aqueous solution.

Получены микроэмульсии, содержащие простые перфторполиэфиры в форме смесей соединений, имеющих одинаковую молекулярную структуру, но различный молекулярный вес (полидисперсные системы) в широкой области средних молекулярных весов, в присутствии соответствующих концентраций фторированных поверхностно-активных веществ и, может быть фторированных спиртов или алканолов с короткими цепями. Возможно использование растворимых в воде солей таких, как KNO3, выполняющих функцию увеличения ионной силы водной фазы и изменения межфазного натяжения между несмешивающимися жидкостями.Microemulsions containing perfluoropolyethers in the form of mixtures of compounds having the same molecular structure but different molecular weights (polydisperse systems) in a wide range of average molecular weights, in the presence of appropriate concentrations of fluorinated surfactants and, possibly, fluorinated alcohols or alkanols with short chains. You can use water-soluble salts such as KNO 3 , performing the function of increasing the ionic strength of the aqueous phase and changing the interfacial tension between immiscible liquids.

К простым перфторполиэфирам, которые пригодны для образования микроэмульсий, относятся простые перфторполиэфиры, имеющие средний молекулярный вес 400-10000, в предпочтительном варианте - 500 - 3000, и принадлежащие одному или нескольким из следующих классов: 1) RfO(

Figure 00000002
CF2O)п(CFO)m(
Figure 00000003
O)pR′f со случайным распределением перфтороксиалкиленовых блоков, где Rf и R'fмогут быть как одинаковыми, так и различными и являются - CF3, -C2F5, -C3F7, a m, n, p имеют такие значения, зависящие от среднего молекулярного веса, 2) RfO(CF2CF2O)n(CF2O)mR'f со случайным распределением перфтороксиалкиленовых блоков, где Rf и R'f могут быть как одинаковыми, так и различными и являются - CF3, или - C2F5, a m и n принимают значения, которые зависят от приведенных выше условий; 3) RfO(CF2CF2O)n(CF2O)
Figure 00000004
CF2O
Figure 00000005
-R′f со случайным распределением перфтороксиалкиленовых блоков, в которой Rf и R'f могут быть как одинаковыми, так и различными и являются - CF3, - C2F5 или - C3F7, a m, n, p, принимают такие значения, которые подчиняются приведенным выше условиям; 4) Rf
Figure 00000006
CF2O
Figure 00000007
-R′f где Rf или R'f могут быть как одинаковыми, так и различными и являются - С2F5 или - C3F7, a n принимает такое значение, которое подчиняется приведенным выше условиям;
5) RfO (CF2CF2O)n R'f, где Rf и R'f могут быть как одинаковыми, так и различными и являются - СF3, - C2F5, a n принимает такое значение, которое подчиняется приведенным выше условиям;
6) RfO (CF2CF2CFO)n R'f, где Rf и R'f могут быть как одинаковыми, так и различными и являются - СF3 или - C2F5, или - C3F7, n принимает такое значение, которое подчиняется приведенным выше условиям. 7) RfO
Figure 00000008
O
Figure 00000009
O
Figure 00000010
R′f
и
Rf
Figure 00000011
O
Figure 00000012
O
Figure 00000013
O
Figure 00000014
R′f в которой Rf, R'f являются перфторалкилом, R''f являются F или перфторалкилом, n принимает такое значение, которое подчиняется приведенном выше условию для среднего молекулярного веса.Simple perfluoropolyethers that are suitable for the formation of microemulsions include simple perfluoropolyethers having an average molecular weight of 400-10000, preferably 500-3000, and belonging to one or more of the following classes: 1) RfO (
Figure 00000002
CF 2 O) p (CFO) m (
Figure 00000003
O) p R′f with a random distribution of perfluoroxyalkylene blocks, where R f and R ' f can be the same or different and are - CF 3 , -C 2 F 5 , -C 3 F 7 , am, n, p have such values depending on the average molecular weight, 2) RfO (CF 2 CF 2 O) n (CF 2 O) m R'f with a random distribution of perfluorooxyalkylene blocks, where Rf and R'f can be the same or different and are - CF 3 , or - C 2 F 5 , am and n take values that depend on the above conditions; 3) RfO (CF 2 CF 2 O) n (CF 2 O)
Figure 00000004
CF 2 O
Figure 00000005
-R′f with a random distribution of perfluoroxyalkylene blocks in which Rf and R'f can be the same or different and are - CF 3 , - C 2 F 5 or - C 3 F 7 , am, n, p, take values that obey the above conditions; 4) Rf
Figure 00000006
CF 2 O
Figure 00000007
-R′f where Rf or R'f can be the same or different and are - C 2 F 5 or - C 3 F 7 , an takes on a value that obeys the above conditions;
5) RfO (CF 2 CF 2 O) n R'f, where Rf and R'f can be the same or different and are - CF 3 , - C 2 F 5 , an takes a value that obeys the above conditions;
6) RfO (CF 2 CF 2 CFO) n R'f, where Rf and R'f can be the same or different and are - CF 3 or - C 2 F 5 , or - C 3 F 7 , n takes a value that obeys the above conditions. 7) RfO
Figure 00000008
O
Figure 00000009
O
Figure 00000010
R′f
and
Rf
Figure 00000011
O
Figure 00000012
O
Figure 00000013
O
Figure 00000014
R′f in which Rf, R'f are perfluoroalkyl, R''f are F or perfluoroalkyl, n takes on a value that obeys the above condition for the average molecular weight.

Фторированные поверхностно-активные вещества, входящие в состав микроэмульсии, могут быть как ионными, так и неионными. В частности:
а) перфторкарбоновые кислоты, содержащие от 5 до 11 атомов углерода, и их соли;
б) перфтор (моно) сульфокислоты, содержащие от 5 до 11 атомов углерода и их соли;
в) неионные поверхностно-активные вещества;
г) моно- и дикарбоновые кислоты, полученные из простых перфторполиэфиров, и их соли;
д) неионные поверхностно-активные агенты, содержащие цепь простого перфторполиэфира, связанную с полиоксиалкиленовой цепью;
е) перфторированные катионные поверхностно-активные агенты или поверхностно-активные агенты, полученные из простых перфторполиэфиров, содержащих 1, 2 или 3 гидрофобных цепи.
Fluorinated surfactants that make up a microemulsion can be either ionic or non-ionic. In particular:
a) perfluorocarboxylic acids containing from 5 to 11 carbon atoms, and their salts;
b) perfluoro (mono) sulfonic acids containing from 5 to 11 carbon atoms and their salts;
c) nonionic surfactants;
d) mono- and dicarboxylic acids derived from perfluoropolyethers and their salts;
e) nonionic surfactants containing a perfluoropolyether chain linked to a polyoxyalkylene chain;
f) perfluorinated cationic surfactants or surfactants derived from perfluoropolyethers containing 1, 2 or 3 hydrophobic chains.

Микроэмульсии имеют вид одной прозрачной или опалесцирующей фазы, стабильной в определенной области температур, зависящей от концентрации структуры и среднего молекулярного веса ПФПЭ (простого перфторполиэфира), от типа и концентрации ПАВ от возможного присутствия спирта и электролитов. Microemulsions have the form of one transparent or opalescent phase, stable in a certain temperature range, depending on the concentration of the structure and the average molecular weight of PFPE (simple perfluoropolyether), on the type and concentration of surfactants and on the possible presence of alcohol and electrolytes.

Микроэмульсия типа "масло в воде" (м/в) представлена непрерывной фазой - водной жидкостью (или водным раствором), а диспергированная фаза образована простым перфторполиэфиром (ПФПЭ) в форме микродиспергированных частиц с размером в области от 50 до 2000

Figure 00000015
, в микроэмульсии типа "вода в масле" (в/м), диспергированная фаза образована водной жидкостью (или водным раствором) в форме микродиспергированных частиц, имеющих размеры, которые изменяются в области от 50 до 2000
Figure 00000016
.An oil-in-water microemulsion (m / v) is represented by a continuous phase — an aqueous liquid (or aqueous solution), and the dispersed phase is formed by a simple perfluoropolyether (PFPE) in the form of microdispersed particles with sizes ranging from 50 to 2000
Figure 00000015
, in a water-in-oil microemulsion (w / m), the dispersed phase is formed by an aqueous liquid (or aqueous solution) in the form of microdispersed particles having sizes that vary in the range from 50 to 2000
Figure 00000016
.

Микроэмульсии первого типа получают, когда объем водной жидкости в количестве больше, чем объемное количество ПФПЭ. Когда количество ПФПЭ превалирует относительно водной жидкости, более вероятным является образование микроэмульсий второго типа. Microemulsions of the first type are obtained when the volume of aqueous liquid in an amount is greater than the volumetric amount of PFPE. When the amount of PFPE prevails relative to the aqueous liquid, the formation of microemulsions of the second type is more likely.

В обоих случаях в микроэмульсии можно добавлять фторированные спирты или нефторированные спирты уже упомянутого типа, такие добавки называются совместными поверхностно-активными веществами. In both cases, fluorinated alcohols or non-fluorinated alcohols of the aforementioned type can be added to microemulsions, such additives are called joint surfactants.

В некоторых случаях имеется возможность превратить микроэмульсии первого типа в микроэмульсии второго типа, и наоборот при помощи добавления, соответственно, ПФПЭ или воды в эмульсию и/или при помощи изменения температуры эмульсии. In some cases, it is possible to convert microemulsions of the first type into microemulsions of the second type, and vice versa by adding, respectively, PFPE or water to the emulsion and / or by changing the temperature of the emulsion.

Структура и свойства микроэмульсий, содержащих простой перфторполиэфир, определяются несколькими параметрами, в частности:
типом ПАВ и его химическими и физическими характеристиками;
молекулярной массой ПАВ и его полидисперсией;
молекулярной массой простого перфторполиэфира;
типом и концентрацией совместного ПАВ;
температурой;
концентрацией электролита.
The structure and properties of microemulsions containing a simple perfluoropolyether are determined by several parameters, in particular:
type of surfactant and its chemical and physical characteristics;
the molecular weight of the surfactant and its polydispersion;
molecular weight of a simple perfluoropolyether;
type and concentration of joint surfactant;
temperature
electrolyte concentration.

Например, в случае ПАВ, состоящего из карбоновой кислоты, имеющей структуру простого перфторэфира со средним эквивалентным весом 634 в присутствии С2Н5ОН в качестве со-ПАВ с молярным отношением ПАВ : со-ПАВ = 0,3, можно получить микроэмульсии простого перфторполиэфира (ПФПЭ) в воде. Эти микроэмульсии имеют тип м/в, так как они могут быть очень сильно разбавлены водой и содержать менее 30 мас.% ПФПЭ.For example, in the case of a surfactant consisting of a carboxylic acid having a perfluoroether structure with an average equivalent weight of 634 in the presence of C 2 H 5 OH as co-surfactant with a molar ratio of surfactant: co-surfactant = 0.3, micro perfluoro polyether emulsions can be obtained (PFPE) in water. These microemulsions are of m / v type, as they can be very diluted with water and contain less than 30 wt.% PFPE.

Тот же ПАВ в присутствии спирта H(CF2)6CH2OH (в качестве) со-ПАВ солюбилизирует водный раствор HNO3 (0,1 М) в ПФПЭ, при этом получают микроэмульсию следующего состава: 40 весовых % ПАВ + со-ПАВ 15% водной фазы, 45% ПФПЭ. Полученная в результате микроэмульсия имеет тип в/м. Заявителем установлено, что используя более разбавленный водный раствор, а именно 0,01 М HNO3, можно солюбилизировать более значительное количество водной фазы в ПФПЭ.The same surfactant in the presence of alcohol H (CF 2 ) 6 CH 2 OH (as) co-surfactant solubilizes an aqueous solution of HNO 3 (0.1 M) in PFPE, and a microemulsion of the following composition is obtained: 40 weight% surfactant + co Surfactant 15% of the aqueous phase, 45% PFPE. The resulting microemulsion is of a v / m type. The applicant found that using a more dilute aqueous solution, namely 0.01 M HNO 3 , it is possible to solubilize a larger amount of the aqueous phase in PFPE.

П р и м е р 1. 18 г кислоты, имеющей структуру простого перфторполиэфира класса 1, определенного выше, имеющей монокарбоновую функциональность (R'f = =CF2COOH), содержащей лишь небольшие количества бикарбоновой кислоты (R'f = Rf= = CF2COOH), состоящей из смеси компонентов, где m/p=1, n/p + m = 10, имеющих различные молекулярные веса и со средним эквивалентным весом, равным 466, подвергают нейтрализации при помощи 11 мл раствора аммиака с содержанием 10 мас.% NH3, и разбавляют до объема 50 мл дважды дистиллированной водой.Example 1. 18 g of acid having the structure of a simple perfluoropolyether class 1 as defined above, having monocarboxylic functionality (R'f = CF 2 COOH) containing only small amounts of bicarboxylic acid (R'f = Rf = = CF 2 COOH), consisting of a mixture of components, where m / p = 1, n / p + m = 10, having different molecular weights and with an average equivalent weight of 466, are neutralized with 11 ml of ammonia solution containing 10 wt. % NH 3 , and diluted to a volume of 50 ml with twice distilled water.

25 мл полученного в результате раствора нагревают в водяной бане до полного удаления избыточного количества NH3: остаток разбавляют до объема 20 мл при помощи дважды дистиллированной воды.25 ml of the resulting solution is heated in a water bath until the excess NH 3 is completely removed: the residue is diluted to a volume of 20 ml with twice distilled water.

В полученный таким образом раствор ПАВ добавляют при энергичном перемешивании 1 мл спирта, имеющего структуру простого перфторэфира класса 1 (и средний молекулярный вес 600, существенно состоящего из моноспирта (R'f = CH2OH) и содержащего лишь незначительные количества двухвалентного спирта (R'f= Rf= -CH2OH), а затем 3 мл простого перфторполиэфира, принадлежащего классу 1), состоящего из смеси компонент, имеющих различные молекулярные веса и средний молекулярный вес, равный 600. В результате получают микроэмульсию, которая характеризуется следующими свойствами: она представляет собой прозрачную жидкость, которая стабильна при комнатной температуре. Визуальную проверку этой системы осуществляют через 2 мес после ее получения, при этом не было отмечено каких-либо изменений, приведенных выше характеристик. Когда продукт нагревают до температуры, превышающей 40 - 50оС, простой перфторполиэфир отделяется, а продукт становится мутным.To the surfactant solution thus obtained, 1 ml of alcohol having the structure of a class 1 perfluoroether ether (and an average molecular weight of 600, essentially consisting of monoalcohol (R'f = CH 2 OH) and containing only small amounts of divalent alcohol (R ') is added with vigorous stirring f = Rf = -CH 2 OH), and then 3 ml of a simple perfluoropolyether belonging to class 1), consisting of a mixture of components having different molecular weights and an average molecular weight of 600. The result is a microemulsion, which is characterized by the following by properties: it is a transparent liquid that is stable at room temperature. A visual check of this system is carried out 2 months after its receipt, while no changes were noted, the above characteristics. When the product is heated to a temperature above 40 - 50 ° C, a perfluoropolyether separated and the product becomes cloudy.

При охлаждении до комнатной температуры система спонтанно приобретает свойство микроэмульсии, стабильной во времени. When cooled to room temperature, the system spontaneously acquires the property of a microemulsion that is stable over time.

П р и м е р 2. 18 г кислоты, имеющей структуру простого перфторполиэфира, с характеристиками, указанными в примере 1, и эквивалентным весом 632, подвергают нейтрализации при помощи 10 мл водного раствора (10%) аммиака, а затем добавляют 20 мл дважды дистиллированной воды. В полученный таким образом раствор, нагретый до 70оС, добавляют при энергичном перемешивании 6 мл простого перфторполиэфира, класса 1 с молекулярной массой 800.PRI me R 2. 18 g of acid having the structure of a simple perfluoropolyether, with the characteristics specified in example 1, and an equivalent weight of 632, is neutralized with 10 ml of an aqueous solution (10%) of ammonia, and then add 20 ml twice distilled water. The solution thus obtained was heated to 70 ° C, is added with vigorous stirring, 6 ml of a perfluoropolyether of class 1 with a molecular weight of 800.

Полученные в результате микроэмульсии были простыми перфторполиэфирными микроэмульсиями, которые характеризуются стабильностью при температурах от 60 до 90оС.The resultant microemulsions were simple perfluoropolyether microemulsions which are stable at temperatures from 60 to 90 ° C.

После охлаждения системы до комнатной температуры она разделяется на компоненты - воду и масло: простой перфторполиэфир вновь подвергается солюбилизации при нагревании до температуры стабильности; этот процесс протекает спонтанно. After cooling the system to room temperature, it is divided into components - water and oil: the simple perfluoropolyether is again solubilized by heating to a temperature of stability; this process proceeds spontaneously.

П р и м е р 3. В 0,5 мл спирта, имеющего структуру простого перфторполиэфира класса I (Rf = - CH2OH), со средним эквивалентным весом 600 добавляют 4 мл щелочного раствора кислоты, имеющей структуру простого перфтоpполиэфира класса 1 со средним эквивалентом веса 466, полученного в соответствии с описанием, приведенным в примере 1. Затем добавляют 0,5 мл дважды дистиллированной воды, 3 мл простого перфторполиэфира, класса 1), с молекулярным весом 600 и 0,1 мл 1 М раствора KNO3.PRI me R 3. In 0.5 ml of alcohol having the structure of a simple perfluoropolyether class I (Rf = - CH 2 OH), with an average equivalent weight of 600 add 4 ml of an alkaline acid solution having the structure of a simple perfluoropolyether class 1 with an average equivalent weight 466 obtained in accordance with the description given in example 1. Then add 0.5 ml of twice distilled water, 3 ml of simple perfluoropolyether, class 1), with a molecular weight of 600 and 0.1 ml of a 1 M solution of KNO 3 .

Полученная таким образом композиция состоит только из опалесцирующей фазы в области от 15 до 23оС. Вне этой области температур вода и простой перфторполиэфир разделяются. ПФПЭ вновь подвергается солюбилизации совершенно спонтанно, когда систему снова переводят в область температур существования.The composition so obtained consists only of opalescent phase in the range of from 15 to 23 ° C. Outside of this temperature range perfluoropolyether and water are separated. PFPE again undergoes solubilization completely spontaneously when the system is again transferred to the temperature range of existence.

П р и м е р 4. В 2 мл щелочного раствора ПАВ, имеющего структуру простого перфтоpполиэфира, полученного по примеру 1, добавляют 0,1 мл спирта, имеющего структуру простого перфтоpполиэфира, принадлежащего классу 1 со средним эквивалентным весом 600 и 0,2 мл нейтрального перфторполиэфира класса 2/ со средним молекулярным весом 700. PRI me R 4. In 2 ml of an alkaline surfactant solution having the structure of a simple perfluoropolyether obtained in example 1, add 0.1 ml of alcohol having the structure of a simple perfluoropolyether belonging to class 1 with an average equivalent weight of 600 and 0.2 ml neutral perfluoropolyether class 2 / with an average molecular weight of 700.

Система имеет единственную прозрачную фазу, которая стабильна при комнатной температуре и состоит из солюбилизованного нейтрального простого перфторполиэфира. The system has a single transparent phase that is stable at room temperature and consists of a solubilized neutral perfluoropolyether ether.

П р и м е р 5. Готовят раствор, содержащий 10 мл кислоты, имеющей структуру, принадлежащую классу 1 и средний эквивалентный вес 690, 10 мл NH3 с концентрацией 10 мас. % , 6 мл абсолютного этанола и 20 мл дважды дистиллированной воды. В этот раствор добавляют 6 мл простого перфторполиэфира, принадлежащего классу 1, имеющего средний молекулярный вес 600. Полученная система состоит из единственной прозрачной фазы и стабильна при комнатной температуре.PRI me R 5. Prepare a solution containing 10 ml of an acid having a structure belonging to class 1 and an average equivalent weight of 690, 10 ml of NH 3 with a concentration of 10 wt. %, 6 ml of absolute ethanol and 20 ml of twice distilled water. To this solution was added 6 ml of class 1 perfluoropolyether having an average molecular weight of 600. The resulting system consists of a single transparent phase and is stable at room temperature.

П р и м е р 6. Воспроизводят систему по примеру 5 при помощи добавления компонентов в следующем порядке: ПФПЭ, кислота, вода, аммиак, этанол. PRI me R 6. Reproduce the system according to example 5 by adding components in the following order: PFPE, acid, water, ammonia, ethanol.

В этом случае также получают систему, где подвергается солюбилизации простой перфторполиэфир. In this case, a system is also obtained where the perfluoropolyether is solubilized.

П р и м е р 7. В 1,53 г соли аммония бикарбоновой кислоты со средним эквивалентным весом 500 (средний молекулярный вес 1000), имеющей структуру простого перфторполиэфира класса 2, добавляют 3 мл дважды дистиллированной воды и 0,8 мл абсолютного этанола. В полученный в результате раствор добавляют 0,3 мл простого перфторполиэфира, принадлежащего классу 1 и имеющего средний молекулярный вес 600, получают прозрачную композицию, стабильную при комнатной температуре, в которой ПФПЭ находится в солюбилизированной форме. Example 7. In 1.53 g of ammonium salt of bicarboxylic acid with an average equivalent weight of 500 (average molecular weight of 1000) having the structure of a class 2 perfluoropolyether, add 3 ml of twice distilled water and 0.8 ml of absolute ethanol. To the resulting solution, 0.3 ml of perfluoropolyether belonging to class 1 and having an average molecular weight of 600 is added, a transparent composition is obtained which is stable at room temperature in which PFPE is in a solubilized form.

П р и м е р 8. 1 мл солюбилизированной композиции по примеру 2 нагревают до 70оС и разбавляют при помощи 1 мл дважды дистиллированной воды. Полученный в результате простой перфторполиэфир остается солюбилизованным в композиции и стабильным в области температур 40 - 70оС.PRI me R 8. 1 ml of the solubilized composition of example 2 is heated to 70 about C and diluted with 1 ml of twice distilled water. The resulting perfluoropolyether is solubilized and stable in the composition in the temperature range 40 - 70 ° C.

П р и м е р 9. 1 мл солюбилизированной системы по примеру 2, нагревают до 70оС и разбавляют при помощи 2 мл дважды дистиллированной воды. Получают, по-прежнему, систему из солюбилизованного простого перфторполиэфира, стабильную при температуре 35 - 68оС.PRI me R 9. 1 ml of the solubilized system of example 2, heated to 70 about C and diluted with 2 ml of twice distilled water. Get, as before, a system of solubilized simple perfluoropolyether, stable at a temperature of 35 - 68 about C.

П р и м е р 10. Получают раствор по примеру 5. При энергичном перемешивании в раствор добавляют 4 мл простого перфторполиэфира, принадлежащего классу 1, имеющего средний молекулярный вес 800. PRI me R 10. Get the solution according to example 5. With vigorous stirring, add to the solution 4 ml of a simple perfluoropolyether belonging to class 1, having an average molecular weight of 800.

Получают раствор, состоящий из одной единственной прозрачной фазы, стабильный при комнатной температуре. Get a solution consisting of one single transparent phase, stable at room temperature.

П р и м е р 11. Получают раствор по примеру 5. При перемешивании магнитной мешалкой в раствор добавляют 2 мл простого перфторполиэфира класса 1, имеющего средний молекулярный вес 1500. В результате получают раствор, состоящий из одной единственной прозрачной фазы, стабильный при комнатной температуре. Солюбилизация масла была медленной, но она может быть ускорена при помощи легкого нагревания. PRI me R 11. Get the solution of example 5. With stirring with a magnetic stirrer, add 2 ml of class 1 perfluoropolyether having an average molecular weight of 1500 to the solution. The result is a solution consisting of one single transparent phase, stable at room temperature . The solubilization of the oil was slow, but it can be accelerated by light heating.

П р и м е р 12. Раствор получают по примеру 5. В этот раствор добавляют при перемешивании магнитной мешалкой 0,5 мл простого перфторполиэфира, класса 1, имеющего средний молекулярный вес 3000. В результате получают раствор, состоящий из одной единственной фазы, прозрачной при 50оС. Солюбилизация масла была медленной.PRI me R 12. The solution is obtained according to example 5. To this solution is added with stirring with a magnetic stirrer 0.5 ml of a simple perfluoropolyether, class 1, having an average molecular weight of 3000. The result is a solution consisting of one single phase, transparent at 50 about C. Solubilization of oil was slow.

П р и м е р 13. Получают 2 мл щелочного раствора ПАВ, имеющего структуру простого перфторполиэфира по примеру 1, затем в этот раствор добавляют 0,1 мл спирта, имеющего структуру простого перфторполиэфира класса 1 и средний молекулярный эквивалентный вес 600, и 0,2 мл нейтрального простого перфторполиэфира класса 3, имеющего средний молекулярный вес 610. Полученная система состоит только из прозрачной фазы, была стабильной при комнатной температуре. PRI me R 13. Receive 2 ml of an alkaline surfactant solution having the structure of a simple perfluoropolyether according to example 1, then 0.1 ml of alcohol having a structure of a simple perfluoropolyether class 1 and an average molecular equivalent weight of 600, and 0, are added to this solution. 2 ml of neutral simple perfluoropolyether class 3 having an average molecular weight of 610. The resulting system consists only of a transparent phase, was stable at room temperature.

П р и м е р 14. В 10 мл раствора перфтороктаноата аммония с концентрацией 360 г/л добавляют 0,5 мл спирта, имеющего структуру простого перфторполиэфира, со средним эквивалентным весом 780, 2 мл 1 М раствора КNO3 и 0,5 мл простого перфторполиэфира, принадлежащего классу 3/, имеющего средний молекулярный вес 610. Эта система состоит из одной единственной фазы, которая прозрачна при температуре > 32оС. Система была, по-прежнему, стабильной при температурах > 85оС.PRI me R 14. In 10 ml of a solution of ammonium perfluorooctanoate with a concentration of 360 g / l add 0.5 ml of alcohol having the structure of a simple perfluoropolyether, with an average equivalent weight of 780, 2 ml of a 1 M solution of KNO 3 and 0.5 ml perfluoropolyether belonging to class 3 /, having an average molecular weight of 610. This system consists of a single phase which is transparent at a temperature of> 32 ° C. The system was still stable at temperatures> 85 ° C.

П р и м е р 15. 1 мл кислоты, имеющей структуру простого перфторполиэфира класса 1 (R'f = - CF2COOH) и средний эквивалентный вес 694, подвергают нейтрализации при помощи 1 мл водного раствора NH3 (10 мас.% NH3), и в смесь добавляют 0,5 мл воды и 0,25 мл со-ПАВ агента H(CF2)6CH2OH. Затем 1,4 мл ПФПЭ со средним молекулярным весом 800, имеющим структуру класса 1, смешивают с полученной смесью, в результате чего получают микроэмульсию типа в/м, стабильную при 20-85оС, имеющую следующий состав:
ПАВ + со-ПАВ = 35,6 мас.%, водная фаза = 23,8 мас.%, ПФПЭ 800 = 40,6 мас.%.
Example 15. 1 ml of an acid having a perfluoropolyether class 1 structure (R'f = - CF 2 COOH) and an average equivalent weight of 694 was neutralized with 1 ml of an aqueous solution of NH 3 (10 wt.% NH 3 ), and 0.5 ml of water and 0.25 ml of co-surfactant agent H (CF 2 ) 6 CH 2 OH are added to the mixture. Then 1.4 ml of PFPE average molecular weight 800, having the structure of class 1 are mixed with the resulting mixture, thereby obtaining a microemulsion of type w / o stable at 20-85 ° C having the following composition:
Surfactant + co-surfactant = 35.6 wt.%, Aqueous phase = 23.8 wt.%, PFPE 800 = 40.6 wt.%.

Добавление еще 1,2 мл ПФПЭ 800 дает микроэмульсию, стабильную в области от 25 - 85оС. При добавлении в полученную микроэмульсию 0,5 мл воды получают микроэмульсию типа в/м, стабильную в области температур от 35 - 75оС.Addition of a further 1.2 ml PFPE 800 gives a microemulsion stable in the range of 25 - 85 ° C. When addition of the resulting microemulsion is 0.5 ml of water was prepared microemulsion w / o, stable in the temperature range of 35 - 75 o C.

П р и м е р 16. 1 мл карбоновой кислоты, имеющей структуру простого перфторэфира класса 1 (Rf = - СООН) со средним эквивалентным весом 570, используют для образования соли с 1,1 мл водного раствора NH3 (10 мас.% NH3) и добавляют при помощи 3 мл воды. В качестве со-ПАВ добавляют 0,5 мл производного спирта простого перфторполиэфира класса 1, имеющего средний молекулярный вес 690 и концевую группу Rf' = - CH2OH. Затем добавляют 1 мл водного 1 молярного раствора HNO3. В полученную смесь вводят 2 мл простого перфторполиэфира (ПФПЭ) класса 1, имеющего средний молекулярный вес 600, 650, 800 и 900. Удельный вес всех использованных простых перфторполиэфиров составляет примерно 1,8 г/мл. Полученная смесь во всех случаях имеет рН примерно 9. Состав в процентах можно описать следующим образом.Example 16. 1 ml of a carboxylic acid having the structure of a class 1 perfluoroether (Rf = —COOH) with an average equivalent weight of 570 is used to form a salt with 1.1 ml of an aqueous solution of NH 3 (10 wt.% NH 3 ) and add with 3 ml of water. As co-surfactant, 0.5 ml of a class 1 perfluoropolyether derivative alcohol having an average molecular weight of 690 and an end group of Rf ′ = —CH 2 OH is added. Then add 1 ml of an aqueous 1 molar solution of HNO 3 . 2 ml of perfluoropolyether ether (PFPE) of class 1 having an average molecular weight of 600, 650, 800 and 900 are added to the resulting mixture. The specific gravity of all used perfluoropolyethers is about 1.8 g / ml. The resulting mixture in all cases has a pH of about 9. Composition in percent can be described as follows.

ПАВ + со-ПАВ = 26,0 мас.%, вода = 39,4 мас.%, простой перфторполиэфир = 34,6 мас.%. Surfactant + co-surfactant = 26.0 wt.%, Water = 39.4 wt.%, Perfluoropolyether = 34.6 wt.%.

Полученные микроэмульсии имеют следующую область стабильности:
ПФПЭ Область
(средний мол.м.) стабильности, оС
600 36-48оС
650 35-48оС
800 30-43оС
900 33-44оС
П р и м е р 17. В 5 мл простого перфторполиэфира класса 1, имеющего средний мол. м. 650, добавляют 5,40 г кислоты со структурой простого перфтоpполиэфира, имеющей функциональную карбокси-группу (R'f = - CF2COOH), содержащей только небольшое количество бикарбоновой кислоты (Rf = R'f = -CF2COOH), со средним мол.м. 735, полученную смесь используют для образования соли при помощи 1 мл водного раствора гидрата окиси аммония, содержащего 10 мас.% NH3. Полное растворение водной фазы в масле обеспечивают при помощи нагревания до 40оС. При охлаждении до комнатной температуры наблюдают расслоение на две фазы, но при нагревании снова до температуры, превышающей 40оС, снова спонтанно получают микроэмульсии, содержащие 6,5 мас.% воды.
The resulting microemulsions have the following stability region:
PFPE Region
(average mol.m.) stability, about With
600 36-48 about With
650 35-48 about With
800 30-43 C
900 33-44 about With
PRI me R 17. In 5 ml of a simple perfluoropolyether class 1 having an average mol. m 650, add 5.40 g of acid with the structure of a perfluoropolyether having a functional carboxy group (R'f = - CF 2 COOH) containing only a small amount of bicarboxylic acid (Rf = R'f = -CF 2 COOH), with an average mol.m. 735, the resulting mixture was used to form salt using 1 ml of an aqueous solution of ammonium hydroxide containing 10 wt.% NH 3 . Complete dissolution of the aqueous phase in the oil is ensured by heating to 40 ° C. Upon cooling to room temperature observed separation into two phases, but by heating again to a temperature above 40 ° C, again spontaneously a microemulsion prepared containing 6.5 wt.% water.

П р и м е р 18. В 6,56 г соли аммония карбоновой кислоты со структурой простого перфтоpполиэфира класса 1, имеющей средний эквивалентный вес 700, добавляют 5 мл того же простого перфторполиэфира по примеру 17 и 3 мл воды, в результате чего получают одну прозрачную фазу, стабильную выше 30оС. Такие микроэмульсии могут быть разбавлены простым перфторполиэфиром до четырехкратного первоначального объема, в результате чего получают микроэмульсии, которые стабильны в течение неограниченного промежутка времени при комнатной температуре.PRI me R 18. In 6.56 g of ammonium salt of a carboxylic acid with a structure of a class 1 perfluoropolyether having an average equivalent weight of 700, add 5 ml of the same perfluoropolyether according to example 17 and 3 ml of water, resulting in one transparent phase, stable above 30 ° C. Such microemulsions can be diluted with perfluoropolyether to four times the initial volume, resulting in microemulsions that are stable for an unlimited period of time at room temperature.

П р и м е р 19. 5 мл упомянутого простого перфторполиэфира по примеру 17, растворяют в воде в присутствии 5,34 г соли аммония карбонового ПАВ, имеющего структуру простого перфторполиэфира по классу 1, имеющей средний эквивалентный вес 600. Эмульсия, стабильная при температурах выше 11оС, образовывалась спонтанно.PRI me R 19. 5 ml of the above perfluoropolyether according to example 17, dissolved in water in the presence of 5.34 g of ammonium salt of a carbon surfactant having a structure of a simple perfluoropolyether according to class 1, having an average equivalent weight of 600. The emulsion is stable at temperatures above 11 ° C, formed spontaneously.

П р и м е р 20. 3,4 мл простого перфторполиэфира, имеющего средний молекулярный вес 600, принадлежащего классу 1, растворяют в 2 мл воды в присутствии 1 мл карбоновой кислоты, имеющей структуру простого перфторполиэфира по классу 1, имеющей средний эквивалентный вес 694, и подвергают нейтрализации с использованием 0,6 мл водного раствора гидрата окиси аммония, содержащего 20 мас.% NH3, и 0,4 мл третичн. -бутилового спирта. В результате получают прозрачную фазу, стабильную при температурах ниже 30оС.PRI me R 20. 3.4 ml of a simple perfluoropolyether having an average molecular weight of 600 belonging to class 1, dissolved in 2 ml of water in the presence of 1 ml of a carboxylic acid having a structure of a simple perfluoropolyether of class 1, having an average equivalent weight of 694 and subjected to neutralization using 0.6 ml of an aqueous solution of ammonium hydroxide containing 20 wt.% NH 3 and 0.4 ml of tertiary. -butyl alcohol. The result is a transparent phase, stable at temperatures below 30 about C.

П р и м е р 21. 5 мл простого перфторполиэфира, имеющего средний мол. вес 800, принадлежащего классу 1 растворяют в 1,1 мл воды и растворе гидрата окиси аммония, содержащем 10 мас.% NH3, в присутствии 2 мл карбоновой кислоты, имеющей структуру простого перфторполиэфира по классу 1, со средним эквивалентным весом 630. При помощи простого перемешивания компонентов получают прозрачную жидкость, стабильную при комнатной температуре; при нагревании выше 35оС получают разделение на две фазы и продукт становится мутным; при охлаждении ниже 35оС продукт снова превращается в исходную эмульсию, стабильную в течение неограниченного промежутка времени. Эта эмульсия, которая содержит 7,9% воды, может быть растворена до содержания воды 11,1%, при этом область ее существования снижается до температуры ниже 28оС. Область стабильности может быть расширена при помощи добавления спирта, имеющего молекулярный вес 700, полученного из простого перфторполиэфира класса 1: в действительности, достаточно добавить 1,3 мас.% спирта, чтобы получить микроэмульсию, стабильную в течение неограниченного промежутка времени при температуре ниже 65оС.PRI me R 21. 5 ml of a simple perfluoropolyether having an average mol. a weight of 800 belonging to class 1 is dissolved in 1.1 ml of water and a solution of ammonium hydrate containing 10 wt.% NH 3 in the presence of 2 ml of a carboxylic acid having a perfluoropolyether structure of class 1 with an average equivalent weight of 630. Using simply mixing the components gives a clear liquid, stable at room temperature; when heated above 35 about With receive separation into two phases and the product becomes cloudy; when cooled below 35 about With the product again turns into the original emulsion, stable for an unlimited period of time. This emulsion, which contains 7.9% water, may be dissolved to a water content of 11.1%, while the area of its existence is reduced to a temperature below 28 ° C. The stability region can be extended by adding an alcohol having a molecular weight of 700, obtained from simple perfluoropolyether class 1: in reality, it is enough to add 1.3 wt.% alcohol to obtain a microemulsion that is stable for an unlimited period of time at a temperature below 65 about C.

П р и м е р 22. В 2 мл простого перфтоpполиэфира по классу 1, имеющего молекулярный вес 800, добавляли 1 мл ПАВ, имеющего структуру простого перфторполиэфира по классу 1, и молекулярный вес 690, 1 мл NH3с концентрацией 10 мас.%, и 0,1 мл 1-нонанола. В результате получают одну прозрачную фазу, стабильную при 0-95оС.Example 22 In 2 ml of class 1 perfluoropolyether ether having a molecular weight of 800, 1 ml of surfactant having a class 1 perfluoropolyether structure and molecular weight of 690, 1 ml of NH 3 with a concentration of 10 wt.% Were added. , and 0.1 ml of 1-nonanol. The result is one transparent phase, stable at 0-95 about C.

При помощи последующего добавления 0,1 мл воды получают следующую область стабильности: 1 - 62оС.By the subsequent addition of 0.1 ml of water, the following stability region is obtained: 1 - 62 ° C.

П р и м е р 23. Матрица, состоящая из 5 мл простого перфторполиэфира, имеющего средний молекулярный вес 800, 1,5 мл карбоновой кислоты с ПФПЭ-структурой, имеющей средний эквивалентный вес 636, и 0,5 мл раствора гидрата окиси аммония с концентрацией NH3 10 мас.%, прозрачна во всей исследованной области температур (от 15-20 до 90-95оС) и содержит 4,0 мас.% водной фазы и 74,1 мас.% масляной фазы. Эта матрица способна к обратимому растворению в воде, имея следующее поведение. Данные приведены в табл.1.PRI me R 23. A matrix consisting of 5 ml of a simple perfluoropolyether having an average molecular weight of 800, 1.5 ml of a carboxylic acid with a PFPE structure having an average equivalent weight of 636, and 0.5 ml of a solution of ammonium oxide hydrate with the concentration of NH 3 10 wt.%, transparent in the entire investigated temperature range (from 15-20 to 90-95 about C) and contains 4.0 wt.% the aqueous phase and 74.1 wt.% oil phase. This matrix is capable of reversibly dissolving in water, having the following behavior. The data are given in table 1.

П р и м е р 24. В матрицу по примеру 23, добавляют 0,2 мл метилового спирта. Система жидкая и изотропная (вода = 4,0%) во всей области исследованных температур; она способна к обратимому микродиспергированию в воде, имея при этом следующее поведение. Данные приведены в табл.2. PRI me R 24. In the matrix of example 23, add 0.2 ml of methyl alcohol. The system is liquid and isotropic (water = 4.0%) in the entire range of studied temperatures; it is capable of reversible microdispersion in water, while having the following behavior. The data are given in table.2.

П р и м е р 25. В матрицу по примеру 23, добавляют 0,2 мл этанола, в результате получают систему, которая жидка и изотропна во всем исследованном диапазоне температур и обратимо образует микродисперсию в воде, имея при этом следующее поведение. Данные приведены в табл.3. Остальные данные приведены в табл.4, 5 и 6. PRI me R 25. In the matrix of example 23, add 0.2 ml of ethanol, the result is a system that is liquid and isotropic in the entire temperature range studied and reversibly forms microdispersion in water, having the following behavior. The data are given in table.3. The remaining data are given in tables 4, 5 and 6.

Claims (2)

1. МИКРОЭМУЛЬСИЯ, включающая перфторуглеводород, фторированное поверхностно-активное вещество и воду, отличающаяся тем, что она содержит в качестве перфторуглеводорода перфторполиэфир с концевыми перфторалкильными группами со средней мол.м. 500 - 3000, имеющий следующую структуру:
Figure 00000017

Figure 00000018

где Rf, R'f = CF3, C2F5, C3F7,
в качестве фторированного поверхностно-активного вещества - простой перфторполиэфир с концевыми гидроксильными или нейтрализованными карбоксильными группами при массовом соотношении фторированное поверхностно-активное вещество: вода: перфторполиэфир 0,1 - 0,72 : 0,05 - 0,62 : 1 или 1 - 2,84 : 0,37 - 38,6 : 1 соответственно.
1. MICROEMULSION, including perfluorocarbon, fluorinated surfactant and water, characterized in that it contains perfluoropolyether with terminal perfluoroalkyl groups with an average molar m as perfluorocarbon. 500 to 3000 having the following structure:
Figure 00000017

Figure 00000018

where R f , R ' f = CF 3 , C 2 F 5 , C 3 F 7 ,
as a fluorinated surfactant, a simple perfluoropolyether with terminal hydroxyl or neutralized carboxyl groups in a weight ratio of fluorinated surfactant: water: perfluoropolyether 0.1 - 0.72: 0.05 - 0.62: 1 or 1 - 2 84: 0.37 - 38.6: 1, respectively.
2. Микроэмульсия по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество алканол, содержащий 1-12-алкильный радикал или его фторированное производное при массовом соотношении алканол: перфторполиэфир 0,02 - 0,18 : 1 или 0,26 - 1,1 : 1 соответственно. 2. The microemulsion according to claim 1, characterized in that it additionally contains a surface-active substance alkanol containing 1-12-alkyl radical or its fluorinated derivative with a mass ratio of alkanol: perfluoropolyether 0.02 - 0.18: 1 or 0, 26 - 1.1: 1, respectively.
SU874202514A 1986-06-26 1987-04-28 Microemulsion RU2030428C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT20910/86A IT1204904B (en) 1986-06-26 1986-06-26 Aqueous micro-emulsions of fluoropolyethers
IT20910A/86 1986-06-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2030428C1 true RU2030428C1 (en) 1995-03-10

Family

ID=11173934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874202514A RU2030428C1 (en) 1986-06-26 1987-04-28 Microemulsion

Country Status (4)

Country Link
DD (1) DD266742A5 (en)
IT (1) IT1204904B (en)
RU (1) RU2030428C1 (en)
ZA (1) ZA872892B (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Европейский патент N 0051526,, A 61K 9/00, 1981. *

Also Published As

Publication number Publication date
ZA872892B (en) 1987-11-25
IT1204904B (en) 1989-03-10
IT8620910A0 (en) 1986-06-26
DD266742A5 (en) 1989-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0250766B1 (en) Microemulsions containing perfluoropolyethers
JP2632532B2 (en) Microemulsions based on three immiscible liquids containing perfluoropolyether
KR970006705B1 (en) Aqueous microemulsions comprising functional perfluoropolyethers
KR0146054B1 (en) Stable perfluoropolyether emulsions
Chittofrati et al. Perfluoropolyether microemulsions
KR19980080506A (en) Fluorine grease
JP2002532222A (en) Microemulsion containing water and hydrofluoroether
JPH05337359A (en) Liquid or pasty, storage-stable multiple emulsion of o/w/o type
CA1227101A (en) Microemulsions
Pandya et al. Effect of additives on the clouding behavior of an ethylene oxide-propylene oxide block copolymer in aqueous solution
JP3103563B2 (en) Conductive microemulsion based on perfluoropolyether
RU2030428C1 (en) Microemulsion
JP2007535613A (en) Perfluorocarbon soluble compounds
Chittofrati et al. Perfluorinated surfactants at the perfluoropolyether—water interface
JP2535902B2 (en) Method for producing oil-in-water emulsion
Oshimura et al. Conformational behavior of N-acylamino acid oil and N-acylamino acid surfactant in aqueous solution
KR100211781B1 (en) Stable emulsions of perfluoropolyethers and fat substances and process for preparing them
Maitra et al. Reverse Micelle as Membrane Mimetic Agent—A Study of Cholesterol Solubilization in Water-Aerosol OT-Isooctane System
JP2009018255A (en) Method for manufacturing oil-in-water type emulsion composition
SU539597A1 (en) Emulsifying mixture
Bhattacharyya et al. Alkanolamide Surfactants from Bodied Oils/Alkanolamidtenside aus Polymerölen
Klein et al. Phase Behavior of Reverse Aqueous Micelles in Compressed Propanes at 35 {degrees} C and Pressures to 30 MPa Solubilization of Poly (ethylene glycol)