【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及氟精細(xì)化學(xué)品制備領(lǐng)域，尤其涉及一種微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法。
技術(shù)介紹
1、氟表面活性劑是特種表面活性劑的一種，其具有“三高”、“兩憎”的特性，廣泛應(yīng)用于合成洗滌劑、化妝品、食品、橡膠、塑料、感光材料、油墨等行業(yè)。含氟聚醚型表面活性劑分子主鏈含有醚鍵，醚鍵上的氧原子一方面因其柔軟性使得含氟聚醚類表面活性劑的krafft點大都低于0℃，從而極大地改善了表面活性劑的溶解性能；另一方面有助于含氟聚醚型表面活性劑的生物降解，能消除其在生物體內(nèi)及自然環(huán)境中的殘留。因此，含氟聚醚型表面活性劑是一種高效環(huán)保的產(chǎn)品。
2、cn115286782a公開了一種全氟聚醚羧酸鈉及其方法，將六氟丙烯（hfp）、氧氣、碳酰氟（cof2）通入含氟溶劑，然后通過光氧化和光照反應(yīng)制得全氟聚醚羧酸溶液，再進(jìn)行水解、中和反應(yīng)處理制備全氟聚醚羧酸鈉溶液。cn114031762a公開了一種以hfp、三氟氯乙烯和氧氣為原料，依次經(jīng)過光氧化、單體回收、脫過氧、精餾、水解、洗滌、中和得到全氟聚醚表面活性劑。這兩種方法都是以六氟丙烯為主要原料，需要在特定的紫外光照及極低溫的限制條件下才能進(jìn)行反應(yīng)。另外，反應(yīng)過程中為了脫除反應(yīng)中產(chǎn)生的過氧化聚合物，都再次進(jìn)行了高溫（80~300℃）處理，增加了工藝的復(fù)雜性和危險性。
3、六氟丙烯（hfp）分子氧連續(xù)液相反應(yīng)生產(chǎn)六氟環(huán)氧丙烷（hfpo）過程中，伴隨著復(fù)雜的副反應(yīng)，六氟丙烯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%以上，但是hfpo的收率只有50~80%，副產(chǎn)cof2、cf3cof及全氟聚醚。目前，這些全氟
4、因此，亟需提供一種更為反應(yīng)平穩(wěn)、安全可靠、易于工業(yè)放大的全氟聚醚類表面活性劑的方法。
5、有鑒于此，特提出本專利技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法。所述方法采用微通道反應(yīng)器連續(xù)法將全氟丙烯氧化產(chǎn)物全氟聚醚制備為全氟聚醚類表面活性劑，具有高效的傳質(zhì)傳熱、避免飛溫、反應(yīng)平穩(wěn)、安全可靠、易于工業(yè)放大的優(yōu)點。
2、為了實現(xiàn)本專利技術(shù)的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
3、第一方面，本專利技術(shù)提供一種微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，所述方法包括以下步驟：
4、在氟碳溶劑的存在下，全氟丙烯和氧氣進(jìn)行液相氧化反應(yīng)，得到氧化粗品；所述氧化粗品通過精餾分離，得到全氟聚醚；
5、將所述全氟聚醚和純水在微通道反應(yīng)裝置中進(jìn)行連續(xù)水解，得到水解產(chǎn)物；所述水解產(chǎn)物依次進(jìn)行氣液分離和液相分層，得到所述全氟聚醚羧酸；
6、將所述全氟聚醚羧酸和堿液混合，進(jìn)行中和反應(yīng)，得到所述全氟聚醚類表面活性劑；其中，所述全氟聚醚類表面活性劑的結(jié)構(gòu)式如下所示：
7、cf3o(cf2o)mcf2coox
8、其中，x選自na、k或nh4中的任意一種，m選自0~10之間的整數(shù)，優(yōu)選為3~10之間的整數(shù)。該全氟聚醚類表面活性劑可用于tfe、ctfe、etfe、pvf、hfp、pfa等含氟單體的分散聚合中做分散劑，替代pfoa等有毒害的非環(huán)保型表面活性劑。
9、優(yōu)選地，所述全氟丙烯和氧氣的摩爾比為(0.5~3.0):1，優(yōu)選為(1~2.5)。
10、優(yōu)選地，所述氟碳溶劑的質(zhì)量和所述全氟丙烯和氧氣的總質(zhì)量之比為(4~12):1，優(yōu)選為(6~10):1。
11、優(yōu)選地，所述氟碳溶劑包括氫氟烷烴（cahbf2a-b）、全氟烷烴(caf2a+2)、全氟醚（caf2a+2oc）中的任意一種或至少兩種的組合；其中，a≥3，a、b、c均為整數(shù)。
12、優(yōu)選地，所述氟碳溶劑為hfc227ea和/或hfc236fa。
13、優(yōu)選地，所述液相氧化反應(yīng)的溫度為90~160℃，優(yōu)選為120~160℃。
14、優(yōu)選地，所述液相氧化反應(yīng)的壓力為2~6?mpa，優(yōu)選為2~5?mpa。
15、優(yōu)選地，所述液相氧化反應(yīng)的時間為0.5~4?h，優(yōu)選為1~3?h。
16、優(yōu)選地，所述精餾分離的方式包括減壓精餾、常壓精餾或加壓精餾中的任意一種或至少兩種的組合。
17、優(yōu)選地，所述氧化粗品通過精餾分離依次得到如下四種組分：
18、第一組分為碳酰氟和全氟乙酰氟混合物；
19、第二組分為六氟環(huán)氧丙烷；
20、第三組分為氟碳溶劑；
21、第四組分為所述全氟聚醚。
22、優(yōu)選地，第三組分的氟碳溶劑可回收和/或套用，其沸點高于hfpo，低于全氟聚醚，且為非破壞臭氧層的物質(zhì)。
23、優(yōu)選地，在分離得到所述第四組分的過程中，減壓精餾絕壓為10~100?kpa，塔釜溫度為70~180℃。
24、優(yōu)選地，所述全氟聚醚包括式a所示的全氟聚醚和/或式b所示的全氟聚醚：
25、cf3o(cf2o)pcof：式a
26、cf3o(cf2o)qcf2cof：式b
27、其中，p選自0~10之間的整數(shù)，q選自0~10之間的整數(shù)。
28、優(yōu)選地，所述全氟聚醚和純水的質(zhì)量比為(1~5):(1~5)，優(yōu)選為(1~2):(1~5)。
29、優(yōu)選地，所述水解的停留時間為20?s~10?min。
30、優(yōu)選地，所述水解的溫度為20~90℃。
31、優(yōu)選地，所述水解的壓力為0.1~1.0?mpa。
32、優(yōu)選地，所述氣液分離包括：
33、所述水解產(chǎn)物進(jìn)入氣液分離裝置，經(jīng)氣液分離，得到氣相產(chǎn)物和液相產(chǎn)物；其中，所述氣相產(chǎn)物包括二氧化碳和氟化氫，所述液相產(chǎn)物包括氫氟酸和全氟聚醚羧酸。
34、優(yōu)選地，所述氣液分離的壓力為0.2~1.0?mpa。
35、優(yōu)選地，所述氣相產(chǎn)物經(jīng)由堿液吸收。
36、其中，所述堿液的濃度為0.5~3?m；所述堿液中的溶質(zhì)選自氫氧化鈉和/或氫氧化鉀。
37、優(yōu)選地，所述液相分層包括：
38、在所述氣液分離裝置中，將氣液分離所得液相產(chǎn)物靜置分層，得到水相和有機(jī)相；其中，所述水相包括氫氟酸，所述有機(jī)相包括全氟聚醚羧酸。
39、優(yōu)選地，所述水相還需經(jīng)過濾處理，得到氫氟酸。
40、優(yōu)選地，所述有機(jī)相還需水洗處理，得到全氟聚醚羧酸。
41、優(yōu)選地，所述水洗處理的次數(shù)為3次以上。
42、優(yōu)選地，所述水解的ph為9~11。
43、優(yōu)選地，所述堿液中溶質(zhì)選自氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨中的任意一種或至少兩種的組合；所述堿液中溶劑選自水。
44、優(yōu)選地，所述中和反應(yīng)的溫度為60~90℃。
45、優(yōu)選地，所述中和反應(yīng)的時本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述全氟丙烯和氧氣的摩爾比為(0.5~3.0):1；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述液相氧化反應(yīng)的溫度為90~160℃；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述精餾分離的方式包括減壓精餾、常壓精餾或加壓精餾中的任意一種或至少兩種的組合；
5.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述全氟聚醚包括式A所示的全氟聚醚和/或式B所示的全氟聚醚：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述全氟聚醚和純水的質(zhì)量比為(1~5):(1~5)；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述氣液分離包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的微通道法制備全氟聚醚類表面
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述水解的pH為9~11；和/或，所述堿液中溶質(zhì)的質(zhì)量百分含量為5~15%；
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述中和反應(yīng)的溫度為60~90℃；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述全氟丙烯和氧氣的摩爾比為(0.5~3.0):1；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述液相氧化反應(yīng)的溫度為90~160℃；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述精餾分離的方式包括減壓精餾、常壓精餾或加壓精餾中的任意一種或至少兩種的組合；
5.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道法制備全氟聚醚類表面活性劑的方法，其特征在于，所述全氟聚醚包括式a所示的全氟聚醚和/或式b所示的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：虞賢波，姜彬，閆斌，張建，李敏，劉建鵬，王遠(yuǎn)飛，孫大偉，楊樹郁，胡偉，高雪，戴成洪，孫彥波，
申請(專利權(quán))人：中化藍(lán)天氟材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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