简介
丙烯酸十三氟辛酯(TFOA)为无色至浅黄色透明液体,分子量418.15,密度约1.6 g/cm³,具疏水疏油特性;可溶于氟碳溶剂、乙酸乙酯、丙酮、甲苯等,不溶于水,需避光干燥保存,常用作含氟功能单体,引入聚合物侧链以降低表面能、提升耐候与防污性能。

丙烯酸十三氟辛酯的性状
合成
方法一:将1H,1H,2H,2H-全氟辛烷-1-醇和三乙胺以1:1.2的摩尔比与无水无甲醇氯仿在圆底烧瓶中混合。用橡胶塞密封反应容器。用流动的氮气喷洒容器以除去多余的氧气。将容器放入冰浴中。按1.2摩尔比向酒精中滴入丙烯酰氯。让反应混合物在12小时内达到室温。收集粗混合物。用去离子水(100毫升)清洗混合物三次,以去除过量的三乙胺和丙烯酰氯。用盐酸(1.65 mL)进一步清洗混合物。用去离子水(20ml)稀释混合物。用甲氧基苯酚稳定原油混合物。将混合物在硫酸镁上干燥12小时。用过滤除去硫酸镁。通过蒸发除去多余的氯仿。通过真空蒸馏提纯产品。与甲氧基酚(0.5 wt%)混合抑制自聚合得到标题化合物丙烯酸十三氟辛酯[1]。
方法二:在200 mL高压釜中,加入(2-三氟己基)氯乙基38.30 g(0.100 mol)、丙烯酸钾11.69 g(0.106 mol)、叔丁醇74.30 g(1.002 mol)、对苯二酚115.9 mg (1.053 mmol)、对甲氧基酚14.0 mg(0.113 mmol)、四丁基氯化铵1.40 g(5.037 mmol)作为催化剂,密闭加热至180℃,搅拌4小时。然后将容器冷却至室温,用气相色谱法分析,得到标题化合物丙烯酸十三氟辛酯[2]。
用途
丙烯酸十三氟辛酯与聚nBA共聚,100%引入氟链,降低表面能,制备拒水拒油的高性能涂层材料。例如:在一个装有顶部搅拌器、温度计、冷却器和隔板的100毫升5颈硫化瓶中,将Hg的双功能聚nBA(见表)和1g的丙烯酸十三氟辛酯(TFOA, Mw 418.15 g/mol)混合在一起,用N2清洗30分钟,在128°C下聚合8小时得到产物。收益率100%[3]。
参考文献
[1] Tunable Fluorophobic Effect Determines Nanoparticle Dispersion in Homopolymers and Block Polymers. By: Marsh, Zachary M.; et al. Advanced Materials Interfaces (2020), 7(5), 1901691.
[2] Preparation of fluorine-containing unsaturated carboxylic acid esters by reacting carboxylic acid salts with 2-(fluoroalkyl)ethyl chlorides Assignee: Daikin Industries, Ltd. Inventors: Shimada, Tomoo; et al. Japan.
[3] Fluorinated acrylate block copolymers with low dynamic surface tension. Assignee: BASF SE. Inventors: Thomson, Mary; et al. World Intellectual Property Organization.