(2013)含氟化合物及应用.pptVIP

含氟化合物及织物防水整理 主要内容： 1 有机氟化合物 2 织物防水整理 3 有机氟防水剂 4 氟整理剂存在的几个问题 5 课题组研究 1 有机氟化合物（2）结构特性 1 有机氟化合物（3）功能性 1 有机氟化合物（4）应用 （1）有机硅防水剂 非极性部分的甲基定向旋转，连续整齐地排列在纤维的最外层 甲基上的氢原子与水的氢原子相互排斥，使水分子难与组分接近 2 织物防水整理 （3）防水机理: 化合物分子间作用力极弱表面能极低，可使水的表面张力降至 10～15mN／m 。 C-F键能485.3 kJ／mol 可以很好地屏蔽碳链 （1）研究历史 1953年，3M公司开发Scotchgard Protector商品：全氟辛基羧酸铬络合物织物整理剂 1956年，美国3M公司氟丙烯酸酯聚合物织物整理剂 20世纪60~70年代，法国、德国、瑞士和日本等国相继研制成功该类产品并商业化 我国在20世纪60年代中期开始研制含氟织物整理剂，中科院上海有机所、上海氟材料研究所 （2）市场情况 每年全球消耗各类有机氟织物整理剂量为数万吨； 国外以美国需求量最大（约5000T/年），日本次之（约3000T/年），法国约1000T/年； 我国染整行业2006年含氟整理剂耗用量约1.1万吨，年消耗增长率为10％~15％，2010年耗用量达1.5万吨； 国内售价为50~160 RMB/kg，有的高达400 RMB /kg。 含氟织物整理剂平均单价若以80元／kg计，1万t产值达8亿RMB 目前，世界上真正能大量生产氟织物整理剂的公司只有：美国3M、杜邦；德国Hoechst；法国Atochem；日本旭硝子、大金公司等。 （3）含氟聚合物结构与功能 3M公司Scotchgard FC-208 单体：N-乙基全氟辛基磺酰胺乙撑丙烯酸酯 是一种高性能的氟素化合物，能够赋予合成纤维和天然纤维以优异的拒水、拒油性能，并具有良好的耐水洗性。理化性质 外观．．．．灰白色乳液固含量 ．．．30%固体 62%水 8%丙二醇电荷．．．．弱阳离子 日本旭硝子 Asahiguard AG-710 单体： 全氟烷基乙撑（甲基）丙烯酸酯混合物共聚 4 存在的几个问题 4 存在的几个问题 （1） PFOS禁用问题 （2）开发低温烘燥型整理剂 （3）易去污型整理剂 （4）无毒、无污染品种；环保、低危险型产品，如旭硝子将AG –710、AG-730等改成AG-915、AG-925；多功能化（如耐洗、耐磨、易去污、阻燃） （1）解决PFOS禁用问题 （1）解决PFOS禁用问题 美国环保局提出在2006 年出台的《有毒物质控制法》中，将183 种带有大于6个碳原子或更长碳链的全氟烃基化合物纳入该法案的规定范围 联合国环境规划署有机污染物审查委员会已经认定全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)符合持久性有机污染物标准 欧盟议会发布限制PFOS的2006/122/EC官方法令。2008年7月全面禁止。 （1）解决PFOS禁用问题 控制PFOS含量低于0.005% 寻求短氟链聚合物，实现纺织品功能整理助剂及降解产物不含全氟辛烷磺酰基化合物（PFOS）的替代品开发 几种短氟链拒水剂品种： 3M公司的PM-3622 旭硝子AG-E061 （2）开发低温烘燥型氟整理剂 （2）开发低温烘燥型氟整理剂 （3）开发易去污型氟整理剂 （1）芳香桥型氟烷基整理剂 （1）芳香桥型氟烷基整理剂 （2）偕多氟烷基型整理剂 （3）开发短氟链整理剂 （4）氟丙烯酸酯核-壳结构与整理 谢谢！ 5 课题组研究 5 课题组研究 聚衣康酸六氟丁酯整理织物：拒水达4级，拒油2+ 毒理测试：基本无毒 5 课题组研究 * * 1 有机氟化合物（Organofluoride） a有机氟化合物毒性？ b表面惰性 c 分子间作用力低 （1）生活中的氟化合物 拒防性质 氟利昂（Freon）：二氯二氟甲烷CCl?F?（F-12），常温常压下为无色气体，熔点-158℃，沸点-29.8℃; F22,F123. 第一个数字等于碳原子数减1，第二个数字等于氢原子数加1，第三个数字等于氟原子数目。 1-乙基-6-氟-1,4-二氢-4-氧代-7-(1-哌嗪基)-3-喹啉羧酸 C-F键能485.3 kJ／mol 表面活性剂 聚四氟乙烯，特氟龙PTFE 防污自洁涂料 防水防油剂 有机硅防水 2 织物防水整理 氟烷基中碳链呈锯齿状、氟原子呈螺旋状围绕碳链紧密排列 含氟聚合物在基体材料表面形成保护层 （2）含氟防水剂 氟整理剂 硅整理剂 2 织物防水整理 （3）防水机理 F 极化率小 电负性高 碳氟键稳定 原子