[发明专利]一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺

权利要求书

1.一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

A：在-20～-25℃的温度下，将全氟烯烃、氧气和第三单体送入光氧化反应器，经光氧化后制得含酰氟端基产物；

B：将含酰氟端基产物送入水解反应釜，经水解后制得一端带羧酸酸性基团的含氟低聚合物；

C：将步骤B制得的含氟低聚合物送入热处理反应釜，经除过氧处理后获得含过氧基团小于1g/100g的一端带羧酸及其盐的含氟油性聚合物；

D：对步骤C获得的含氟油性聚合物送入中和反应釜，经中和后获得含氟表面活性剂成品，该含氟表面活性剂成品送入成品储罐，

所述的含氟表面活性剂成品满足：

酸值：<150mg/g；

过氧值：0.001～1%；

沸点：130～300℃；

表面张力：10～30mN/m；

临界胶束浓度：0.05～5%；

全氟辛酸及其盐：0，

所述的第三单体为至少含一个非氟原子的烯烃或炔烃。

2.根据权利要求1所述的一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：在所述的步骤A中，按质量比计，全氟烯烃：第三单体=（1～10）：1。

3.根据权利要求1所述的一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：所述的步骤A包括：在-20～-25℃的温度下，将全氟烯烃加入光氧化反应器中，向光氧化反应器中通入氧气和第三单体组成的混合气体，保持紫外光灯照射和通气时间为2～20h后，关闭紫外光灯、排气，经室温蒸发后回收未反应的全氟烯烃，制得含酰氟端基产物。

4.根据权利要求3所述的一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：所述紫外光灯的照射功率控制在100～1000W，选择波长＞300nm。

5.根据权利要求1所述的一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：所述的光氧化反应器为内设有石英鞘和热电偶的不锈钢设备，所述的石英鞘均匀分布在以光氧化反应器中轴线为中心的圆周上，并沿光氧化反应器中轴线由内向外设有两层，在所述的光氧化反应器上设有排气口。

6.根据权利要求5所述的一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：在所述的光氧化反应器上设有回流冷凝管，来自全氟烯烃储罐的全氟烯烃经回流冷凝管送入光氧化反应器中，回流冷凝管的冷凝温度为-30～-60℃。

7.根据权利要求1所述的一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：所述的步骤B包括：

B.1：向水解反应釜中加入去离子水和步骤A制得的含酰氟端基产物，搅拌混合；

B.2：控制步骤B.1制备物料中液相流体的温度为30～50℃，继续向水解反应釜中加入步骤A制得的含酰氟端基产物，加入速度为1～100L/H，搅拌时间控制在0.5～5h；

B.3：搅拌停止后，静止分层，去除上层水后得到一端带羧酸酸性基团的含氟低聚合物。

8.根据权利要求7所述的一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：按质量比计，所述的去离子水：步骤A制得的含酰氟端基产物=（1～5）：1。

9.根据权利要求7所述的一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：所述的水解反应釜为碳钢衬氟或碳钢喷涂聚四氟涂料的反应设备，在水解反应釜上设有供步骤A制得的含酰氟端基产物和去离子水加入的液相加料口、排空口和冷却夹套，在水解反应釜内设有搅拌器。

10.根据权利要求1所述的一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：所述的热处理反应釜为碳钢衬氟或碳钢聚四氟乙烯喷涂的反应设备，在所述的热处理反应釜上设有搅拌器、加热内盘管、加热夹套、导热油装置。

11.根据权利要求1所述的一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：所述的步骤D包括：

D.1：在中和反应釜中加入步骤C制得的一端带羧酸及其盐的含氟油性聚合物和去离子水，混合并搅拌；

D.2：向步骤D.1制备物料中加入碱金属氢氧化物水溶液或氨水水溶液，得到含氟表面活性剂成品。

12.根据权利要求11所述的一种制备不含全氟辛酸的含氟表面活性剂的生产工艺，其特征在于：所述的中和反应釜为不锈钢反应釜，在中和反应釜上设有供碱性溶液和去离子水加入的加料口和冷却水夹套，在中和反应釜内设有搅拌器。