[發(fā)明專利]一種調(diào)聚合成全氟烷基碘的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810061673.2
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN101306977A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 周強;吳周安;王樹華;葉志翔
• 申請（專利權）人: 巨化集團公司
• 主分類號: C07C19/16
• 分類號: C07C19/16;C07C17/37
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本發(fā)明涉及聚合反應，尤其涉及一種調(diào)聚合成全氟烷基碘的方法。

背景技術

碳數(shù)為6-12的直鏈全氟烷基碘化物R_f(CF₂CF₂)_nI是生產(chǎn)含氟表面活性劑、含氟整理劑和其它含氟精細化學品的關鍵中間體。其下游產(chǎn)品具有高表面活性、高熱穩(wěn)定性、高化學穩(wěn)定性和優(yōu)異的憎水憎油性等特點。

全氟烷基碘化物R_f(CF₂CF₂)_nI通常是由短碳鏈的全氟烷基碘化物R_fI和四氟乙烯調(diào)聚而成的。其中R_f為C_1-6全氟烷基，n為1～4的整數(shù)。

該調(diào)聚反應可以在熱引發(fā)、光引發(fā)、催化劑引發(fā)或引發(fā)劑引發(fā)下進行。

熱引發(fā)的引發(fā)溫度一般在200℃～400℃之間，是一種最簡單的引發(fā)方式。如US?3,226,449公開了一種熱引發(fā)調(diào)聚合成全氟烷基碘化物的方法。反應是在200℃～250℃、2.5MPa～5.5MPa下進行的。但熱引發(fā)產(chǎn)生的調(diào)聚物碳鏈長度分布較寬，長碳鏈調(diào)聚物含量較高；在高溫下反應過程中生成的碘會造成設備腐蝕等問題；在高溫下使用四氟乙烯還容易引發(fā)安全問題。

US?3,234,294，US?4,067,916和US?5,068,471等公開了利用自由基引發(fā)劑引發(fā)調(diào)聚合成全氟烷基碘化物的方法。但是在這些方法中，全氟烷基自由基會同自由基引發(fā)劑或其碎片反應，生成副產(chǎn)物。US?5,929,292公開了一種利用自由基引發(fā)劑在精餾塔式反應器中引發(fā)調(diào)聚反應合成全氟烷基碘化物的方法。但是在該方法中用到的引發(fā)劑量較大，含氫副產(chǎn)物的含量也就相對較高。

CN?1,379,008，CN?1,356,302和US?5,240,574等公開了利用光引發(fā)調(diào)聚合成全氟烷基碘化物的方法。光催化雖能得到品質(zhì)很好的調(diào)聚物，但因光源功率小、所用設備難加工，反應耗時長等因素的限制，很難工業(yè)化。

US?5,639,923，US?3,557,224和US?3,883,604等公開了利用催化劑引發(fā)調(diào)聚合成全氟烷基碘化物的方法。利用催化劑進行調(diào)聚時，反應的選擇性仍不令人滿意，為了提高反應的選擇性，必須提高短碳鏈全氟烷基碘化物同四氟乙烯的進料摩爾比。CN?1,535,258公開了一種在填充催化劑填料的管式反應器中連續(xù)生產(chǎn)全氟烷基碘化物的方法，雖然調(diào)聚產(chǎn)品品質(zhì)較好，但反應原料短碳鏈全氟烷基碘同四氟乙烯的進料摩爾比需要達到25∶1。即便如此，四氟乙烯的轉(zhuǎn)化率也不令人滿意。

目前公開的技術存在以下缺陷：

釜式反應器的調(diào)聚程度難于控制，得到的調(diào)聚物產(chǎn)品碳鏈分布很寬；管式反應器反應效率低，操作難度大；引發(fā)劑引發(fā)的精餾塔式反應器得到的產(chǎn)品中含氫副產(chǎn)物含量大，引發(fā)劑使用量大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種調(diào)聚合成全氟烷基碘的方法。

它是將短碳鏈全氟烷基碘化物和四氟乙烯加入到提取塔內(nèi)裝有催化劑填料的萃取塔反應器或以催化劑為填料的精餾塔反應器中進行反應，短碳鏈全氟烷基碘化物和四氟乙烯摩爾比為3∶1～50∶1，反應溫度為40℃～200℃，得到全氟烷基碘。

所述的萃取塔反應器包括產(chǎn)物收集釜、聯(lián)接管、提取塔、回流冷卻塔、虹吸管，從下到上依次設有產(chǎn)物收集釜、提取管、回流冷卻管，產(chǎn)物收集釜上端經(jīng)聯(lián)接管與提取塔上端相連接，提取塔底部經(jīng)虹吸管與產(chǎn)物收集釜相連接，提取塔中裝填有催化劑。