含氟化合物及应用.ppt

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（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cclf（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,1有机氟化合物（2）结构特性,c-f键能485.3kjmol,1有机氟化合物（3）功能性,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,1有机氟化合物（4）应用,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,有机硅防水,2织物防水整理,（1）有机硅防水剂,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,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1015mnm。c-f键能485.3kjmol可以很好地屏蔽碳链,2织物防水整理,（3）防水机理:,低表面能保护膜,氢2.1锂1.0铍1.57硼2.04碳2.55氮3.04氧3.44氟4.0,一些液体及纺织品表面的表面能,有机氟整理剂,有机硅整理剂,2织物防水整理,（1）研究历史,1953年，3m公司开发scotchgardprotector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6070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,3有机氟防水剂,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1015，2010年耗用量达1.5万吨；国内售价为50160rmb/kg，有的高达400rmb/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,（2）市场情况,3有机氟防水剂,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。,（2）市场情况,3有机氟防水剂,（3）含氟聚合物结构与功能,3有机氟防水剂,3m公司scotchgardfc-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,（3）含氟聚合物结构与功能,3有机氟防水剂,日本旭硝子asahiguardag-710单体：全氟烷基乙撑（甲基）丙烯酸酯混合物共聚,（3）含氟聚合物结构与功能,3有机氟防水剂,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ag710、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,全氟辛烷磺酰基化合物(pfos)禁用问题:定义为分子式为c8f17so3y的所有含氟化合物长氟链持久性极强，具有惰性、废物持久性、迁移性和累积性，以及多种毒性pfos微生物不降解，在硫酸中煮1h不分解;pfos钾盐经49d50c水解（ph=1.511）不降解，pfos钾盐在25c下半衰期大于41a毒害肝脏，破坏中枢神经，影响脂肪代谢我国一般人群中血清里含pfos为男(40.7l/l)和女(45.4l/l），高于美日的2030l/l水平,4存在的几个问题,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,4存在的几个问题,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,（1）解决pfos禁用问题,4存在的几个问题,（2）开发低温烘燥型氟整理剂,目前大都需要高温烘燥,4存在的几个问题,低温时氟烷基不规整排列,（2）开发低温烘燥型氟整理剂,高温烘燥后氟烷基排列规整,4存在的几个问题,（3）开发易去污型氟整理剂,4存在的几个问题,5课题组研究,（1）芳香桥型氟烷基整理剂,（1）芳香桥型