[發明專利]一種全氟烷基乙烯基醚的制備方法

在審

• 申請號: 202211008210.6
• 申請日: 2022-08-22
• 公開（公告）號: CN115466168A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 尚家莊;李平
• 申請（專利權）人: 上海森桓新材料科技有限公司
• 主分類號: C07C41/36
• 分類號: C07C41/36;C07C41/42;C07C43/17
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 黎飛鴻;馮振華

本發明提供了一種全氟烷基乙烯基醚的制備方法，包括如下步驟：(1)將全氟烷基乙烯基醚粗產物溶于溶劑中形成溶液A；(2)將溶液A與吸附劑進行接觸，過濾后得到溶液B；(3)將溶液B進行蒸餾分離產品回收溶劑，得到高純度全氟烷基乙烯基醚產品；其中，所述吸附劑為沸石。本發明能夠將未純化的全氟烷基乙烯基醚粗產物中可能存在的金屬離子的濃度從ppm級降至十億分之一(ppb)水平，得到高純度(99.9％以上)的全氟烷基乙烯基醚產品。

技術領域

本發明涉及含氟單體的合成領域，具體涉及一種全氟烷基乙烯基醚的制備方法。

背景技術

全氟正丙基乙烯基醚(PPVE)是一種含氟乙烯基醚，可以作為共聚或改性單體參與聚合，廣泛應用于制備各類氟樹脂和改性氟橡膠，例如用于改性乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE樹脂)，既可提高ETFE樹脂的高溫拉伸性能，又可提高該樹脂的焊接性能；PPVE和四氟乙烯的共聚物是一類很重要的含氟樹脂，即可熔性聚四氟乙烯(PFA)。而作為單體合成的聚全氟醚彈性體代表了當今耐等離子刻蝕的同時保持化學穩定性的橡膠的最高性能水平和發展方向。

PPVE通常是以六氟環氧丙烷為原料，在極性溶劑中以金屬鹵化物為催化劑制備全氟-2-丙氧基丙酰氟，然后經過裂解制備得到。全氟-2-丙氧基丙酰氟裂解方法大體分為3種：第一種是全氟-2-丙氧基丙酰氟水解后與堿液中和，經過干燥后再高溫分解制備PPVE；第二種是將全氟-2-丙氧基丙酰氟氣化后經過裝有Na₂CO₃或K₂CO₃的管道，分解制備PPVE；第三種是將全氟-2-丙氧基丙酰氟在極性溶劑中，用Na₂CO₃或K₂CO₃中和，然后分解制備PPVE。3種方法在制備PPVE的過程中或多或少都會產生一定量的副產物如氫醚(CF₃-CF₂-CF₂-O-CFH-CF₃)和金屬或金屬離子雜質，采用精餾等分離方法得到純度約99.0-99.9％的PPVE，由于過程中使用成鹽劑和催化劑，以及生產過程設備及機械磨損等，產品中通常包含約1ppm(1ppm為百萬分之一)至約100ppm的金屬或金屬離子雜質如鐵(Fe)、鋅(Zn)、鈉(Na)、鈣(Ca)、錳(Mn)等。

在高精度的晶片生產中，微量的雜質都會很大程度上降低產品的性能：堿金屬雜質(Na、Ca等)會溶進氧化膜中，從而導致耐絕緣電壓下降；重金屬雜質(Cu、Fe、Cd、Ag等)附著在硅晶片的表面上，將會使PN結耐電壓降低；雜質分子或離子的附著又是造成腐蝕或漏電等化學故障的主要原因。只有超凈高純環境才能滿足微電子芯片工業的需要。因此，用于半導體制造的含氟彈性體不僅必須具有出色的耐化學性和熱穩定性，而且還必須具有低含量的可萃取物、低釋氣和低滲透性。

在高純度全氟醚彈性體的生產過程中，需要從原材料、聚合反應過程，到密煉硫化及密封墊的制備等實行全流程質量控制，其中最關鍵的是高純度原材料的制備。因此，需要開發更好的純化方法，該方法將有助于在PPVE中降低全屬離子濃度至一定數量，使得殘留全屬離子不影響用純化的PPVE制備的彈性體在半導體行業的應用。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供一種全氟烷基乙烯基醚的制備方法，該方法工藝簡單，可連續生產，能夠將未純化的全氟烷基乙烯基醚中可能存在的鐵(Fe)、鋅(Zn)、鈉(Na)、鈣(Ca)、錳(Mn)和其他金屬離子的濃度從ppm級降至十億分之一(ppb)水平，得到高純度(99.9％以上)的全氟烷基乙烯基醚。

本申請實施例提供以下技術方案：一種全氟烷基乙烯基醚的制備方法，包括如下步驟：

(1)將全氟烷基乙烯基醚粗產物溶于溶劑中形成溶液A；

(2)將溶液A與吸附劑進行接觸，過濾后得到溶液B；

(3)將溶液B進行蒸餾分離產品回收溶劑，得到高純度全氟烷基乙烯基醚產品；