Способ получения перфторполиэфиров

 

Использование: в качестве жидких диэлектриков, запорных жидкостей и термоагресивоустойчивых смазок. Сущность: перфторполиэфиры получают инициированной молекулярным фтором сополимеризацией жидкого гексафторпропилена с кислородом, барботирующим через реакционную массу и циркулирующим по замкнутому контуру, в присутствии низкомолекулярных газообразных продуктов окисления гексафторпропилена.

Изобретение относится к области химической технологии и предназначено для получения простых перфторполиэфиров, которые могут быть использованы в качестве жидких диэлектриков, запорных жидкостей и термоагрессивоустойчивых смазок.

Известен периодический способ получения перфторполиэфиров инициируемой УФ-светом сополимеризации жидкого гексафторпропилена (ГФП) с кислородом, барботируемым через реакционную массу [I] Недостатком этого способа является низкая конверсия ГФП, низкая производительность и ограниченная возможность регулирования условий процесса сополимеризации.

Наиболее близким по технической сущности к способу по изобретению является способ получения перфторполиэфиров, включающий инициируемую УФ-сватом сополимеризацию жидкого ГФП с кислородом, барботируемым через реакционную массу и циркулирующим по замкнутому контуру, непрерывное выведение реакционной массы из реактора с последующим отделением целевых продуктов реакции путем испарения непрореагировавшего ГФП и рециклом последнего, очистку циркулирующего кислорода, содержащей ГФП, от кислых примесей низкомолекулярных продуктов окисления ГФП [2] Недостатком известного способа является необходимость тщательной очистки циркулирующего в системе кислорода и реакционной массы от низкомолекулярных продуктов окисления ГФП, которые ингибируют фотохимический процесс. Другим недостатком является возможность образования взрывоопасных газовых смесей ГФП с кислородом в системе циркуляции газа.

Задачей настоящего изобретений является упрощение технологии способа за счет исключения стадии очистки циркулирующего в системе кислорода а также исключение возможности образования взрывоопасных смесей ГФП с кислородом.

Поставленную задачу решают за счет того, что в способе получения перфторполиэфиров осуществляют сополимеризацию жидкого гексафторпропилена с кислородом, барботируемым через реакционную массу и циркулирующим по замкнутому контуру, инициирование осуществляют молекулярным фтором и процесс проводят в присутствии низкомолекулярных газообразных продуктов окисления гексафторпропилена.

Синтез перфторполиэфиров проводят в интервале температур (-70^o) - (-30^o) С, чтобы поддерживать ГФП в жидком состоянии без повышения давления. Концентрация фтора в подаваемом кислороде выбирается такой, чтобы обеспечить высокую конверсию кислорода и высокий выход перфторполиэфиров, и составляет обычно 1,5- -4,0об.

Пример. Система, используемая для сополимеризации ГФП с кислородом, состоит из специального реактора с рубашкой, двумя сифонами с барботерами для подачи циркулирующего газа и смеси кислорода с фтором, нижним сливом с вентилем, обратного холодильника, компрессора, отпаривателя, подсоединенного к нижнему сливу реактора, и гидрозатвора, заполненного перфторированной жидкостью. Общий объем системы циркуляции газа составляет 1 л.

В охлажденный до (-70^o)С и отвакуумированный реактор путем конденсации загружают 450 г ГФП, затем температуру в реакторе поднимают до (-40^o) С, а обратный холодильник охлаждают до (-80^o) С. Систему циркуляции газа заполняют азотом, включают компрессор, устанавливают скорость циркуляции газа 40 л/ч и открывают подачу смеси кислорода с фтором (4,0 об. фтора) со скоростью 6 л/ч при 20^oС, поддерживай температуру в реакторе в пределах (-40^o)- (-30)^oС. Синтез ведут в непрерывном режиме. Для этого через 2 часа после начала опыта начинают отбирать реакционную массу через нижний слив в отпариватель, испарившийся там ГФП направляют в обратный холодильник и оттуда в реактор, а целевой продукт накапливают в отпаривателе. На выход компрессора подают свежий ГФП со скоростью 9-10 л/ч. Избыточный газ выводят из системы циркуляции через гидрозатвор, поддерживающий избыточное давление в реакторе 40-45 ммрт. ст. и отбирают в отдельной ловушке путем замораживания. Через 9 часов подачу смеси кислорода с фтором и циркуляцию газа прекращают, реактор нагревают до комнатной температуры и сливают остатки перфторполиэфиров в отпариватель, а непрореагировавший ГФП собирают в баллон.

В течение всего опыта в реактор подают 865 г ГФП. Из отпаривателя выгружают 532 г перфторполиэфиров с вязкостью 35 и содержанием активного кислорода 0,16% В баллоне собрано 331 г ГФП. Кроме этого, из ловушки выделяют 19 л газа, содержащего об. кислород 31,5 карбонилфторид 26,8, трифторацетилфторид 25,8, ГФП 12,6. Такая газовая смесь взрывобезопасна и может быть подвергнута рентификации с выделением индивидуальных компонентов. Выход целевого продукта по израсходованному гексафторпропилену составляет 92,6%

Формула изобретения

Способ получения перфторполиэфиров, включающий инициированную сополимеризацию жидкого гексафторпропилена с кислородом, барботирующим через реакционную массу и циркулирующим по замкнутому контуру, отличающийся тем, что инициирование проводят молекулярным фтором и процесс ведут в присутствии низкомолекулярных газообразных продуктов окисления гексафторпропилена.