六氟丙烯(HFP)这么重要快来了解它!

六氟丙烯(hexafluoropropylene,简称HFP)是有机氟工业基础原料之一,它的重要性仅次于四氟乙烯,是诸多含氟共聚物的共聚单体,也是多种含氟化合物的中间体。

通常情况下,六氟丙烯是一种无色无味的气体,有毒,在空气中不燃烧,沸点-29.4℃。加压条件下,六氟丙烯可呈液态贮存和运输,无须添加稳定剂。

国外从20世纪50年代开始研究六氟丙烯工业化生产方法,美国杜邦公司首先开发了有四氟乙烯热解生产六氟丙烯的工艺技术,其反应方程式如下:

这是一个非常复杂的反应,反应系放热,并且反应温度不易控制,过高的温度或者局部过热容易导致歧化反应。歧化反应生成的碳容易堵塞反应器。

此外,反应过程中四氟乙烯容易发生自聚,而热解反应又会生成相当量的副产物,因此最终产物中包含多种杂质如:未反应的四氟乙烯、八氟环丁烷、全氟丁烯等,提纯分离比较困难。尤其值得注意的是,热解四氟乙烯的时候容易产生一种叫做“全氟异丁烯”的无色气体,这种副产物毒性非常大,少量吸入则可引起肺水肿,给工业生产增加了不安全因素。

氟橡胶(FKM)是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体,具有出色的耐高温性能、高化学稳定性、耐候性、抗氧化性、耐油性以及很低的透气性。

六氟丙烯与偏氟乙烯、四氟乙烯等按一定比例共聚,可制取具有超高耐热、超低流阻、耐腐蚀、耐溶剂性的氟橡胶。

六氟丙烯与四氟乙烯共聚,即可得到聚全氟乙丙烯(FEP),相比于PTFE,FEP不仅拥有可熔融加工的显著特点,还具有优良的介电性能、电绝缘性能、耐化学溶剂性、阻燃性能、耐高低温性能,可以在-80℃~200℃温度下长期使用。

FEP在电线电缆中的用途比较广泛,目前附加值比较高的用途有:网络线、极细同轴线、信号传输线、电子线、屏蔽线、发泡线缆等,需求量还在不断扩大。

六氟丙烯经过氧化反应可制得全氟环氧丙烷(HFPO)。HFPO作为一个重要的含氟中间体,主要用于合成高档的含氟功能化合物,如全氟聚醚、可熔性聚四氟乙烯、全氟丙酮等。

其中,全氟聚醚是军事、航天等高端领域常用的特种润滑材料;此外,作为唯一能够抵抗130℃下腐蚀的材料,全氟聚醚被大量应用于核工业。而可熔性聚四氟乙烯,即PFA,是目前半导体行业需求量较大的氟塑料,价格通常是聚四氟乙烯的三倍左右。

六氟丙烯经氢氟化反应而得的七氟丙烷是一种以化学灭火为主,兼有物理灭火作用的洁净气体灭火剂,由于其ODP值为零,不会对大气臭氧层构成威胁。随着哈龙的禁用,七氟丙烷的需求量也在逐渐增大。由于它无色、无味、不导电、不污染被保护对象,常常被用于扑灭精密设施、电器火灾。

六氟丙烯与多羟基甲酸或卤代羧酸酯反应可制得不同用途的氟表面活性剂。六氟丙烯的三聚体与苯酚反应,再与阴、阳或非离子亲水基作用可制得各种氟系表面活性剂。

六氟丙烯目前工业化的生产反应,转化率不高,并且反应复杂,具有很大的优化空间。同时,六氟丙烯是非常重要的含氟单体,应用领域多,许多产品如:全氟聚醚、医药中间体等附加值都非常高,值得钻研。

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