[發明專利]一種全氟聚醚潤滑油基礎油的合成方法

在審

• 申請號: 201710568465.0
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107266672A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 徐志遠
• 申請（專利權）人: 上海中真潤滑油有限公司
• 主分類號: C08G65/22
• 分類號: C08G65/22;C08G65/32;C10M147/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種全氟聚醚潤滑油基礎油的合成方法，屬于全氟聚醚潤滑油合成領域。

背景技術

全氟聚醚是一種重要的有機氟化工產品，由于其具有低表面能、高熱力學穩定性、不燃性、高化學惰性、低摩擦系數等優良性能，使得全氟聚醚及其相關產品廣泛應用于航天航空、電子、機械和核工業等領域的潤滑，在世界范圍內有著較大的需求。但是由于全氟聚醚的合成工藝復雜且條件苛刻，生產工藝急需進一步改進，以降低生產成本，提高收率，并合成不同聚合度的全氟聚醚產品。

全氟聚醚是指以全氟烯烴氧化物為原料在一定條件下聚合得到一種液態聚合物。其經過穩定化處理后可作為航空航天或核工業等特殊環境下的潤滑油使用、經過端基反應生成酯類或酰胺類等不同種類的改性產品。全氟聚醚的分子結構與普通烴類聚醚相似，由于氟原子較大的電負性，使分子間吸引力更小，具有較小的表面張力，因此全氟聚醚擁有更好潤滑性和滲透性。全氟聚醚分子中的 C-F 鍵對主鏈有很強的屏蔽作用，使得其具有非常高的抗氧化性、化學惰性、抗腐蝕性和抗輻射性，由六氟環氧丙烷制備的氟醚油，能應用于苛刻的環境下，是一種性能優異的特殊潤滑油。

目前全氟聚醚的主要生產方法有兩種，一種是以四氟乙烯或六氟丙烯的光氧化聚合技術，這種生產技術成本相對低廉，但是收率低，工藝復雜，危險程度高；另一種是以全氟環氧丙烷或四氟雜環氧丁烷為原料的陰離子聚合技術，這種方法工藝流程相對簡單，生產安全，但是具有更嚴格反應條件，原料的純度、反應溫度等條件均會對反應中原料轉化率，產物的平均聚合度產生較大影響。

陰離子聚合法生產的全氟聚醚酰氟需要經過脫羰基穩定化處理后才能擁有較好的性能，目前主要的脫羰基方法有三種，一種是以五氟化銻等直接對全氟聚醚酰氟脫羰基，這種方法使用的催化劑具有較高的危險性；一種是以堿水解脫羰生產含氫烷基，再經過氟化物氟化之后生產全氟聚醚油兩步反應，這種方法工藝繁瑣；一種是以光輻射使兩分子全氟聚醚酰氟脫一氧化碳和光酰氟，這種方法產危險性較大產物光酰氟，使用較少。

現有公開技術采用金屬氫化物對六氟環氧丙烷進行除雜，并添加稀釋劑，降低物料粘度，制備全氟聚醚工藝。這種工藝存在著稀釋劑難以回收利用，六氟環氧丙烷轉化率較低，產物平均相對分子質量較低等問題，難以滿足工業需要；使用貴重過渡金屬鹵鹽作為脫羰基催化劑，成本居高不下；常規生產工藝在-30℃～-60℃，能耗大，生產成本高。同時在聚合產物穩定化處理過程中不僅工藝繁瑣，產生大量浪費。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：提供一種全氟聚醚潤滑油基礎油的合成方法，它解決了目前合成全氟聚醚油的方法，它存在著稀釋劑難以回收利用，使用貴重過渡金屬鹵鹽作為脫羰基催化劑成本高，反應溫度非常低，能耗大，成本高等問題。

本發明所要解決的技術問題采取以下技術方案來實現：

一種全氟聚醚潤滑油基礎油的合成方法，通過以下步驟實現：

（1）合成全氟聚醚酰氟（CF3CF2(CF2OCF(CF3))nCOF）：在帶有攪拌機的不銹鋼壓力容器中加入碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、甲基丙烯酸酯中至少一種作為溶劑，加入碘化銫、碘化銣、碘化鉀中至少一種作為催化劑，加入苯甲酰氟、二氟乙酰氟中至少一種作為引發劑，抽真空冷卻至0℃～-30℃，開啟攪拌，并通入六氟環氧丙烷氣體原料，反應完成后分離出液相產物，得到全氟聚醚酰氟；

（2）脫羰基封端合成全氟聚醚油：取步驟（1）所得的全氟聚醚酰氟置于不銹鋼壓力容器內，在氮氣保護下加入溶劑和脫羰基催化劑，其中，溶劑為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、甲基丙烯酸酯中至少一種，脫羰基催化劑為硝酸銅、硝酸鐵、硝酸鈣中至少一種，恒溫加熱至0℃～150℃，反應完成后分液可得全氟聚醚油產物。

作為優選實例，所述溶劑加入氫化鋁鋰回流1～3h得到除水溶劑。

作為優選實例，所述步驟（1）中催化劑經過60～120℃抽真空烘干1～3h。

作為優選實例，所述步驟（1）中六氟環氧丙烷是經過氫化鋁鋰－氯化鈣－分子篩除雜后的純凈六氟環氧丙烷氣體。