一种封端全氟聚醚油的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种封端全氟聚醚油的制备方法，包括：(1)向反应釜内加入未封端的全氟聚醚基础油和已经封端完毕的全氟聚醚油成品，混合均匀后加入氟化氢，按重量百分比计，所述未封端的全氟聚醚基础油：已经封端完毕的全氟聚醚油成品：氟化氢＝7.5‑70:5‑15:0.3‑3；(2)搅拌，升温至70‑100℃后持续通入氟氮混合气，釜内压力为常压，至酰氟基团消失后结束；(3)继续升温至130‑170℃后持续通入氟氮混合气，釜内压力为常压，至釜内基础油为中性后结束。该方法对现有的高温氟气氟化封端工艺进行改进，加入氟化氢且采用两步法逐步增加反应温度通入氟氮混合气，可降低反应温度，提高安全性并降低氟气的使用量，提高收率。

A preparation method of end capped perfluoropolyether oil

The invention provides a preparation method of end capped perfluoropolyether oil, which includes: (1) adding the unsealed perfluoropolyether base oil and the sealed perfluoropolyether oil products to the reactor, adding hydrogen fluoride after mixing evenly, and calculating by weight percentage, the unsealed perfluoropolyether base oil: the sealed perfluoropolyether oil products: hydrogen fluoride = 7.5-70:5-15: 0.3 \u2011 3; (2) stir, heat to 70 \u2011 100 \u2103, and then continue to inject the fluorine nitrogen mixture, the pressure in the kettle is normal pressure, until the acyl fluorine group disappears; (3) continue to heat to 130 \u2011 170 \u2103, and then continue to inject the fluorine nitrogen mixture, the pressure in the kettle is normal pressure, until the base oil in the kettle is neutral. In this method, the existing high temperature fluorine gas fluorination end sealing process is improved. Adding hydrogen fluoride and increasing the reaction temperature step by step through the fluorine nitrogen mixture can reduce the reaction temperature, improve the safety, reduce the use of fluorine gas and improve the yield.

【技术实现步骤摘要】
一种封端全氟聚醚油的制备方法
本专利技术涉及物质合成
，尤其涉及一种封端全氟聚醚油的制备方法。
技术介绍
全氟聚醚的主链是由—CF2—O—CF2—这样的醚链构成，与—CF2CF2CF2—的全氟烯烃链不同，它具有可挠曲性，玻璃化温度低，共液体温度范围(凝固点到沸点)极宽。另一方面由于氟元素具有较强吸电子效应而使聚合物不显醚的性能，所以具有很好的耐热性，化学稳定性、氧化安定性和完全不燃性。然而，这种物质缺乏吸湿性，且在有机溶剂中也不溶解，仅在全氟油或氟利昂中具有互溶性。这种性质使它对塑料及橡胶几乎不会产生有害的影响。技术工艺现状：由于全氟聚醚粗品里含有不饱和双键、羧基和酰氟基团等活跃基团，所以常用氟气在高温条件下对全氟聚醚粗油产品进行氧化封端处理，使得不饱和键羧基和酰氟基团变成稳定的三氟甲基基团。但是传统的氟气封端工艺有以下两个弊端：一是安全性。传统的直接氟化封端工艺反应温度在180℃以上，高温反应时经常有副反应发生，导致全氟聚醚基础油发黑，极端时反应过于剧烈，反应釜内甚至会出现爆鸣声。二是反应效率特别低，持续时间长氟气利用率低，通常氟气用量是理论用量的5倍以上。总之现有技术存在弊端：反应温度过高而导致的安全性问题，以及氟气的使用量高，收率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种封端全氟聚醚油的制备方法，可降低反应温度，极大地提高安全性并降低氟气的使用量，提高收率。本专利技术是这样实现的：本专利技术提供了一种封端全氟聚醚油的制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤1、向反应釜内加入未封端的全氟聚醚基础油和已经封端完毕的全氟聚醚油成品，混合均匀后加入氟化氢，按重量百分比计，所述未封端的全氟聚醚基础油：已经封端完毕的全氟聚醚油成品：氟化氢＝7.5-70:5-15:0.3-3；步骤2、开启搅拌，升温至70-100℃后持续通入氟氮混合气，釜内压力为常压，至酰氟基团消失后结束；步骤3、继续升温至130-170℃后持续通入氟氮混合气，釜内压力为常压，至釜内基础油为中性后结束。优选地，所述步骤1中，所述未封端的全氟聚醚基础油：已经封端完毕的全氟聚醚油成品＝1-7:1；所述已经封端完毕的全氟聚醚油成品：氟化氢＝7.5:0.3-3。最为优选地，所述步骤1中，所述未封端的全氟聚醚基础油：已经封端完毕的全氟聚醚油成品：氟化氢＝30:7.5:1。优选地，所述步骤2中，升温至80℃后持续通入氟氮混合气。优选地，所述步骤3中，升温至150℃后持续通入氟氮混合气。优选地，所述步骤2和步骤3中，所述氟氮混合气的浓度为10％-50％。最为优选地，所述步骤2和步骤3中，所述氟氮混合气的浓度为40％。所述浓度是指混合气中的氟气与氮气的体积比。优选地，所述步骤2和所述步骤3的反应时间为6-10h。本专利技术的所述全氟聚醚基础油粗油和已经封端完毕的全氟聚醚油成品均购自湖南有色金属研究院，货号20180427。本专利技术具有的有益效果是：本专利技术提供的一种封端全氟聚醚油的制备方法，对现有的高温氟气氟化封端工艺进行改进，加入氟化氢且采用两步法，逐步增加反应温度通入氟氮混合气，可降低反应温度，极大地提高安全性并降低氟气的使用量，提高收率；具体地：与对比例1相比，对比例1的氟气的使用量为300g，实施例1-9的氟气的使用量为81-115g，极大地降低了氟气的使用量；对比例1的收率为72.0％，实施例1-9的收率为83.2％-93.0％，提高了收率。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的封端全氟聚醚油的制备方法的中的红外分析图。具体实施方式下面结合实施例，进一步阐明本专利技术。这些实施例应理解为仅用于说明本专利技术而不是用于限制本专利技术的保护范围。在阅读了本专利技术记载的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本专利技术权利要求书所限定的范围。实施例1一种封端全氟聚醚油的制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤1、向2升不锈钢高温高压反应釜内加入3000g未封端的全氟聚醚基础油粗品和一750g已经封端完毕的全氟聚醚油成品，混合均匀。向上述反应釜内加入100g的氟化氢，混合均匀开启搅拌；步骤2、升温至80℃后后开始持续通入体积比为40％的氟氮混合气，釜内压力为常压。当通入氟气总量达到60g时，对釜内原料取样进行红外分析，酰氟基团已经全部消失。步骤3、继续升温至150℃后后开始持续通入体积比40％的氟氮混合气，釜内压力为常压，当氟气总量达到100g时，对釜内原料取样进行红外分析(如图1所示)，羧基和酰氟基团等活泼基团的红外峰全部消失，全部反应结束。最后得到的封端全氟聚醚油的收率为93％，氟气使用总量为100g。实施例2一种封端全氟聚醚油的制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤1、向2升不锈钢高温高压反应釜内加入3000g未封端的全氟聚醚基础油粗品和一750g已经封端完毕的全氟聚醚油成品，混合均匀。向上述反应釜内加入100g的氟化氢，混合均匀开启搅拌；步骤2、升温至80℃后后开始持续通入体积比为20％的氟氮混合气，釜内压力为常压。当通入氟气总量达到55g时，对釜内原料取样进行红外分析，酰氟基团已经全部消失。步骤3、继续升温至150℃后后开始持续通入体积比20％的氟氮混合气，釜内压力为常压，当氟气总量达到97g时，对釜内原料取样进行红外分析，羧基和酰氟基团等活泼基团的红外峰全部消失，全部反应结束。最后得到的封端全氟聚醚油的收率为86.1％，氟气使用总量为97g。实施例3一种封端全氟聚醚油的制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤1、向2升不锈钢高温高压反应釜内加入3000g未封端的全氟聚醚基础油粗品和一750g已经封端完毕的全氟聚醚油成品，混合均匀。向上述反应釜内加入100g的氟化氢，混合均匀开启搅拌；步骤2、升温至80℃后后开始持续通入体积比为30％的氟氮混合气，釜内压力为常压。当通入氟气总量达到57g时，对釜内原料取样进行红外分析，酰氟基团已经全部消失。步骤3、继续升温至150℃后后开始持续通入体积比30％的氟氮混合气，釜内压力为常压，当氟气总量达到98g时，对釜内原料取样进行红外分析，羧基和酰氟基团等活泼基团的红外峰全部消失，全部反应结束。最后得到的封端全氟聚醚油的收率为88.2％，氟气使用总量为98g。实施例4一种封端全氟聚醚油的制备方法，所述方法包括如下步骤：步骤1、向2升不锈钢高温高压反应釜内加入3000g未封端的全氟聚醚基础油粗品和一750g已经封端完毕的全氟聚醚油成品，混合均匀。向上述反应釜内加入100g的氟化氢，混合均匀开启搅拌；步骤2、升温至80℃后后开始持续通入体积比为50％的氟氮混合气，釜内压力为常压。当通入氟气总量达到71g时，对釜内原料取样进行红外分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封端全氟聚醚油的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n步骤1、向反应釜内加入未封端的全氟聚醚基础油和已经封端完毕的全氟聚醚油成品，混合均匀后加入氟化氢，按重量百分比计，所述未封端的全氟聚醚基础油：已经封端完毕的全氟聚醚油成品：氟化氢＝7.5-70:5-15:0.3-3；/n步骤2、开启搅拌，升温至70-100℃后持续通入氟氮混合气，釜内压力为常压，至酰氟基团消失后结束；/n步骤3、继续升温至130-170℃后持续通入氟氮混合气，釜内压力为常压，至釜内基础油为中性后结束。/n

【技术特征摘要】
1.一种封端全氟聚醚油的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1、向反应釜内加入未封端的全氟聚醚基础油和已经封端完毕的全氟聚醚油成品，混合均匀后加入氟化氢，按重量百分比计，所述未封端的全氟聚醚基础油：已经封端完毕的全氟聚醚油成品：氟化氢＝7.5-70:5-15:0.3-3；
步骤2、开启搅拌，升温至70-100℃后持续通入氟氮混合气，釜内压力为常压，至酰氟基团消失后结束；
步骤3、继续升温至130-170℃后持续通入氟氮混合气，釜内压力为常压，至釜内基础油为中性后结束。


2.如权利要求1所述的封端全氟聚醚油的制备方法，其特征在于，所述步骤1所用全氟聚醚基础油的分子量为3300的全氟聚醚基础油粗品。


3.如权利要求1所述的封端全氟聚醚油的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述未封端的全氟聚醚基础油：已经封端完毕的全氟聚醚油成品＝1-7:1；所述已经封端完毕的全氟聚醚油成品：氟化氢＝7.5:0.3-3。


4.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雨寒，谢子卓，谢学归，谢洁珊，于铉，
申请(专利权)人：湖北卓熙氟化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42