全氟烯醚系列产品生产关键技术研究及产业化
来源:成果转化处、省对外科技交流中心 时间:2018-10-17 15:40

  全氟烯醚系列产品是合成特种氟聚合物和改性氟聚合物的关键原料,国外少数公司垄断了生产和应用技术,极大地阻碍了我国高端氟塑料、氟橡胶和氟涂料的国产化发展。全氟甲基乙烯基醚是合成神舟系列飞船密封件的全氟醚橡胶关键原材料,全氟乙基乙烯基醚与四氟乙烯共聚,是制备可熔融氟塑料、氟橡胶和氟涂料树脂的改性单体,全氟丙基乙烯基醚是合成改性聚四氟乙烯的关键原材料,全氟磺酰基乙烯基醚是合成全氟磺酸离子膜的关键原材料,这些材料有的被国外封锁,有的严重依赖进口,对我国化工行业乃至国民经济安全产生重大风险,全氟烯醚系列产品被科技部863、973和2013年储备项目中都列为重点发展产品,国家发改委《产业结构调整指导目录》(2011年)(2013年修正)在列鼓励类第十一条第16项。由于全氟烯醚单体生产技术复杂,原料成本高等原因,国内产量很小,仅用于航空航天和军事工业,无法满足市场的迫切需求。

  三明市海斯福化工有限责任公司是一家具有多年氟精细化学品行业经验的国家高新技术企业,拥有全球最大的六氟环氧丙烷(HFPO)生产装置和较完整的六氟环氧丙烷下游产品产业链,对全氟烯醚系列产品的开发及产业化具有原料优势和技术优势。

  通过三年项目实施期,最终完成了40吨/年全氟甲基乙烯基醚、40吨/年全氟乙基乙烯基醚、40吨/年全氟丙基乙烯基醚、40吨/年全氟磺酰基乙烯基醚的全氟烯醚系列产品的生产工艺研发。

  在工艺和工程上都取得了一定创新性的突破,主要解决的技术难点:

  1、主要原材料甲酰氟和三氟乙酰氟的精制、提纯分离问题;

  2、筛选中间体酰氟合成时使用的溶剂;

  3、选择适合中间体酰氟合成使用的催化剂;

  4、脱羧反应器的研发和设计;

  5、系统研究脱羧反应过程,确定合成最佳反应工艺条件;

  6、对最终目标产物进行精制、提纯,使产品达到聚合级全氟烯醚的质量要求;

  7、全氟烯醚系列产品的分析、检测。

  项目创新点:

  1、低沸点气体(六氟环氧丙烷沸点-27度、全氟甲酰氟沸点-84度、全氟乙酰氟-27度)的提纯技术,未见由国内外文献报道全氟甲酰氟和全氟乙酰氟提纯技术和产品指标报道;

  2、脱羧反应体系和反应器的设计,反应器实现气液固三相的传质和传热,同时实现高温情况下放热反应和吸热反应同时发生情况下的温度控制;

  3、聚合级产品的提纯技术,作为聚合物单体,对产品纯度和影响聚合过程杂质有严格要求,产品提纯过程中要求很高;

  4、产品的气相色谱分析技术,需要定制选择性填充柱,实现产品和杂质的充分分离;目前未见有文献报道本项目产品的分析方法。

  项目实施期间共申请发明专利5件,其中3件已得到授权。

  项目建成了产业化生产线,包括:

  1、国内第一条PMVE产业化生产线(年产40吨);

  2、国内第一条PEVE产业化生产线(年产40吨);

  3、国内最大的PPVE产业化生产线(年产40吨);

  4、国内最大的PSVE产业化生产线(年产40吨)。

  三明市海斯福化工有限责任公司全氟烯醚项目建成的生产线已为成为国内高端含氟聚合物的主要生产基地,所生产的全氟烯醚系列产品已成为含氟聚合物厂家的改性单体,向戈尔三爱富,索尔维公司,巨化股份,晨光化工研究院,日本unimatec等公司稳定供货。项目实施成效显著,产品推动了国内PFA产业的快速发展,不仅为本企业带来了可观的经济效益,同时为高端含氟聚合物的制造起到重要单体支撑作用。

  本项目至实施以来,经过科研人员的努力,不断地解决工艺技术难题和工程技术难题,在市场推广上也完成了预期目标,但是由于全氟烯醚的产品专业技术门槛高,国外客户对产品重视程度高,需要一个较长的反复验证过程。另外,同国外公司的全氟烯醚产品相比,我们的产品品牌不足,在产品推广上遇到了较大的阻力。本项目在接下来推广中,一方面结合氟化工论坛等行业高峰会议进行产品推广,另一方面,试图寻找与培育国内客户,以加快提升国内氟化工产业升级。

附件下载

扫一扫在手机上查看当前页面

相关链接