[發明專利]四氟乙烯阻聚劑

無效

• 申請號: 201010534663.3
• 申請日: 2010-11-08
• 公開（公告）號: CN102030610A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 曾韜;張衛東
• 申請（專利權）人: 上海三愛富新材料股份有限公司
• 主分類號: C07C21/185
• 分類號: C07C21/185;C07C17/42
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 朱黎明

技術領域

本發明涉及一種能防止四氟乙烯自聚的阻聚劑。更具體地說，本發明涉及一種能防止四氟乙烯自聚的同時可降低系統氧含量的阻聚劑。

背景技術

四氟乙烯為無色、無味、易燃、易爆、基本無毒的氣體，在常壓、常溫下，它在空氣中的自燃濃度為10％-44％(V/V)，閃點為620℃，遇明火時能引起突然爆炸；它爆炸的體積界限很寬，在46.4％-73.6％(0.1MPa)和5％-97％(2MPa)的范圍內。

四氟乙烯單體是一種極不穩定的烯烴類物質，在貯存條件下或在工藝生產流程中，在無阻聚劑的情況下只要外界的條件合適，四氟乙烯就容易發生自聚。促使四氟乙烯自聚的主要因素包括：溫度、酸性、水分和氧含量。隨著溫度的升高、酸性的增加及單體中的水含量及氧含量增高，自聚會加快。如果自聚速度不是太快，則只是在容器或管道的內壁上慢慢形成一層薄薄的聚四氟乙烯，其相對分子質量較低，危險性并不大。壓縮情況下(加壓精餾狀況)的四氟乙烯若含酸性雜質或遇高溫可能發生自動聚合反應，尤其是在氧和水的存在下，容易形成爆炸性的四氟乙烯過氧化物并產生大量的熱，少量的過氧化物吸附在四氟乙烯聚合物上，在設備和管道檢修時，遇到撞擊和摩擦就會產生輕微的爆炸；當產生的熱量不能及時移出時，由過熱中心發生歧化反應，導致壓力突增并引發四氟乙烯的連鎖爆炸。

另外，四氟乙烯在氧和水存在下還會部分分解成酸：

結果，在四氟乙烯的儲存過程中其純度會逐漸下降。

為了防止上述現象的發生，除了在生產上對工藝參數嚴格控制以外，還需要在生產過程和儲存過程中加入少量的阻聚劑來降低四氟乙烯單體的自聚，然后在四氟乙烯的聚合反應前再將它除去。要求這種阻聚劑不僅能夠防止四氟乙烯單體發生自聚，而且還能夠減少四氟乙烯單體體系中的氧含量，從而防止四氟乙烯單體在氧和大氣水份的存在下發生分解，避免四氟乙烯的純度下降。

目前常用的阻聚劑主要有三乙胺、萜烯等，它們的揮發性小，沸點與四氟乙烯相差較大，在單體生產精餾時即可將它絕大部分分離去除。

現有的四氟乙烯生產工藝在不同的工藝步驟中加入阻聚劑，例如，在精餾系統中，主要是在四氟乙烯濃度較高的區域，在精餾塔頂(四氟乙烯為輕組分，沸點比較低，為-76℃)以間歇的方式，定時定量加入萜烯等阻聚劑。在脫輕塔的操作時把阻聚劑加入高位槽，位于脫輕塔頂至脫輕塔頂冷凝器之間的氣相上升管之間，通過氣相物料上升時與高位槽內的液相阻聚劑表面接觸夾帶進入冷凝器底部，經冷凝回流由液相回流管進入脫輕塔塔身，然后作為精餾重組分由塔釜排出。而精餾塔(四氟乙烯收集塔)的加入方式則直接把阻聚劑加到冷凝器底部回流管內，然后由液相回流管進入塔身，最后作為精餾重組分由塔釜排出。

三乙胺(系統命名：N，N-二乙基乙胺)是具有強烈的氨臭的淡黃色透明液體，在空氣中微發煙。微溶于水，可溶于乙醇、乙醚。水溶液呈弱堿性。易燃，易爆。有毒，具強刺激性，屬于中閃點的易燃液體。它作為阻聚劑可以中和降低單體物料酸性，以達到減少自聚的效果，但它對氧含量的去除效果一般。

另外一種常用的阻聚劑是萜烯，萜烯一般指通式為(C₅H₈)_n的鏈狀或環狀烯烴類。它是一種二戊烯及萜品的混合物，有許多異構體，如檸檬油中的苧、松節油中的α-蒎烯、β-蒎烯。萜烯一般為比水輕的無色液體，具有香氣。不溶或微溶于水，易溶于乙醇。

萜烯具有兩個或兩個以上的雙鍵，它是大氣反應活性很強的碳氫化合物，能與OH自由基或臭氧等氧化劑迅速反應，來達到阻聚的效果。

但現使用的萜烯阻聚劑是一種萜品油烯的混合物，主要是由松節油中分餾提純出來，其有效純度較低，僅40～50％，同時在分餾過程中由于雜質成分過多，會降低精餾的分離效率，也降低了成品四氟乙烯的單體純度，影響后續聚合反應有效控制。另外，萜烯阻聚劑的除氧效果也非理想，但略好于三乙胺。

因此，本領域仍需要尋找一種用于四氟乙烯單體的阻聚劑，它不僅能夠阻止四氟乙烯單體發生自聚，而且還具有改進的除氧效果。

發明內容

本發明的一個發明目的是提供一種新的用于四氟乙烯單體的阻聚劑，它不僅能夠阻止四氟乙烯單體發生自聚，而且還具有改進的除氧效果。

因此，本發明的一個方面是提供一種四氟乙烯單體組合物，它包括四氟乙烯單體和檸檬烯阻聚劑，所述檸檬烯阻聚劑具有如下通式：