[发明专利]一种含氟乳化剂的分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含氟乳化剂的分离方法，具体涉及一种含氟乳化剂的低温结晶分离方法。

背景技术

对于化学领域来说，一般对混合物进行分离提纯，多采用如下方法：1)固体和液体之间的过滤法；2)用于分离互不相溶的液体的分液法；3)分离熔点相差大的固体物质的升华法；4)用一种溶剂从溶液中提取溶质的萃取法；5)加热分解法；6)蒸馏或分馏法；7)盐析法；8)重结晶法；9)渗析、胶体净化(半透膜)等等。

含氟乳化剂主要是以全氟烷基或全氟烯基或部分氟化了的烷基作为疏水基部分，再引入适当的连接基及亲水部分。含氟乳化剂的合成方法有多种，如中国专利申请CN 101648122A公开了一种光聚合的制备方法，在低温下，采用波长为100～400nm的紫外光引发进行聚合。所得的粗产物通过水解、分离即得所述含氟乳化剂。

现有从粗产物中分离提纯含氟乳化剂的方法，多采用负压下高温蒸馏或分馏纯化法，容易破坏或降解产品的分子结构，影响产品的稳定性。低温结晶分离方法不仅适用于含氟聚醚过氧化物乳化剂，低温结晶法在分离纯化过程中不破坏目标产物中对热敏感的官能团，不会破坏产品的分子结构，不影响产品的稳定性，对于分离对热敏感的物质、共沸混合物或具有相对低挥发性的物质来说，低温结晶法是特别有效的方法。

目前制备的含氟乳化剂成分复杂、酸度值差距较大，用于不同种类的乳液聚合反应时具有很大的选择性限制、成本高昂，而且现有的分离方法分离效果不佳、或复杂繁琐、或易产生副反应破坏产品性质。

发明内容

为克服现有技术中缺少行之有效的含氟乳化剂分离方法的缺陷，本发明的目的是提供一种含氟乳化剂的分离方法。

本发明提供的含氟乳化剂分离方法为：将含氟乳化剂粗产品逐步进行降温，在降温至-50～-55℃时和-65～-70℃时，分别收集析出的结晶，得到不同酸度值的含氟乳化剂。

上述含氟乳化剂粗产品是在含氟烃类化合物或全氟醚化合物的含氟溶剂中使聚合单体(四氟乙烯、偏二氟乙烯、二氟氯乙烯、三氟氯乙烯、六氟丙烯、二氟溴乙烯、三氟溴乙烯、六氟环氧丙烷、全氟甲基乙烯基醚或全氟丙基乙烯基醚中的一种或多种组成)进行氧化并聚合的反应，光聚合产物经过水解后得到含氟乳化剂粗产品。详细聚合过程如中国专利申请CN 101648122A所述。

所述含氟乳化剂粗产品降温至-50～-55℃和-65～-70℃后，分别保温1～3小时使析出晶体，然后再收集析出的结晶。

不同温度下析出的结晶具有不同的酸度值，-50～-55℃收集的结晶其酸度值为30～55mgNaOH/g；-65～-70℃时收集的结晶其酸度值为60～100mgNaOH/g。

所述含氟乳化剂为含氟聚醚过氧化物乳化剂，其结构式为：

A-O-(-C(CF₃)(OCF₃)CF₂-O)_m(G_f-O-O)_n-(CF₂O)_p-(CF₂OO)_q-(CF(CF₃)O)_r-B

其中：G_f代表-CF₂CF(CF₃)-或-CF(CF₃)CF₂-；

端基A代表-CF₃、-COOM或-CF₂COOM；B代表-COOM或-CF₂COOM，M代表-H、-NH₄或碱金属元素；

m、n、p、q、r满足以下条件：

(1)m、n、p、q、r均是不小于零的整数；

(2)n+q≥1；

(3)n+q≤m+p+r；

(4)m≥n+p+q+r；

(5)分子量为300～5000。

其中，所述碱金属元素为K或Na。

所述含氟乳化剂粗产品的降温速度为5～15℃/h，降至-35℃后，降温速度为2～10℃/h。

本发明提供的技术方案在分离不同酸度值的含氟乳化剂的基础上，还可以对其进行精制，在低温结晶之前，通过预处理除去杂质。