一种全氟烷基乙烯基醚的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种全氟烷基乙烯基醚的制备方法，包括如下步骤：(1)将全氟烷基乙烯基醚粗产物溶于溶剂中形成溶液A；(2)将溶液A与吸附剂进行接触，过滤后得到溶液B；(3)将溶液B进行蒸馏分离产品回收溶剂，得到高纯度全氟烷基乙烯基醚产品；其中，所述吸附剂为沸石。本发明专利技术能够将未纯化的全氟烷基乙烯基醚粗产物中可能存在的金属离子的浓度从ppm级降至十亿分之一(ppb)水平，得到高纯度(99.9％以上)的全氟烷基乙烯基醚产品。烷基乙烯基醚产品。

【技术实现步骤摘要】
一种全氟烷基乙烯基醚的制备方法


[0001]本专利技术涉及含氟单体的合成领域，具体涉及一种全氟烷基乙烯基醚的制备方法。

技术介绍

[0002]全氟正丙基乙烯基醚(PPVE)是一种含氟乙烯基醚，可以作为共聚或改性单体参与聚合，广泛应用于制备各类氟树脂和改性氟橡胶，例如用于改性乙烯
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四氟乙烯共聚物(ETFE树脂)，既可提高ETFE树脂的高温拉伸性能，又可提高该树脂的焊接性能；PPVE和四氟乙烯的共聚物是一类很重要的含氟树脂，即可熔性聚四氟乙烯(PFA)。而作为单体合成的聚全氟醚弹性体代表了当今耐等离子刻蚀的同时保持化学稳定性的橡胶的最高性能水平和发展方向。
[0003]PPVE通常是以六氟环氧丙烷为原料，在极性溶剂中以金属卤化物为催化剂制备全氟
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丙氧基丙酰氟，然后经过裂解制备得到。全氟
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丙氧基丙酰氟裂解方法大体分为3种：第一种是全氟
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丙氧基丙酰氟水解后与碱液中和，经过干燥后再高温分解制备PPVE；第二种是将全氟
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丙氧基丙酰氟气化后经过装有Na2CO3或K2CO3的管道，分解制备PPVE；第三种是将全氟
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丙氧基丙酰氟在极性溶剂中，用Na2CO3或K2CO3中和，然后分解制备PPVE。3种方法在制备PPVE的过程中或多或少都会产生一定量的副产物如氢醚(CF3‑
CF2‑
CF2‑
O
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CFH
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CF3)和金属或金属离子杂质，采用精馏等分离方法得到纯度约99.0
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99.9％的PPVE，由于过程中使用成盐剂和催化剂，以及生产过程设备及机械磨损等，产品中通常包含约1ppm(1ppm为百万分之一)至约100ppm的金属或金属离子杂质如铁(Fe)、锌(Zn)、钠(Na)、钙(Ca)、锰(Mn)等。
[0004]在高精度的晶片生产中，微量的杂质都会很大程度上降低产品的性能：碱金属杂质(Na、Ca等)会溶进氧化膜中，从而导致耐绝缘电压下降；重金属杂质(Cu、Fe、Cd、Ag等)附着在硅晶片的表面上，将会使PN结耐电压降低；杂质分子或离子的附着又是造成腐蚀或漏电等化学故障的主要原因。只有超净高纯环境才能满足微电子芯片工业的需要。因此，用于半导体制造的含氟弹性体不仅必须具有出色的耐化学性和热稳定性，而且还必须具有低含量的可萃取物、低释气和低渗透性。
[0005]在高纯度全氟醚弹性体的生产过程中，需要从原材料、聚合反应过程，到密炼硫化及密封垫的制备等实行全流程质量控制，其中最关键的是高纯度原材料的制备。因此，需要开发更好的纯化方法，该方法将有助于在PPVE中降低全属离子浓度至一定数量，使得残留全属离子不影响用纯化的PPVE制备的弹性体在半导体行业的应用。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本申请实施例提供一种全氟烷基乙烯基醚的制备方法，该方法工艺简单，可连续生产，能够将未纯化的全氟烷基乙烯基醚中可能存在的铁(Fe)、锌(Zn)、钠(Na)、钙(Ca)、锰(Mn)和其他金属离子的浓度从ppm级降至十亿分之一(ppb)水平，得到高纯度(99.9％以上)的全氟烷基乙烯基醚。
[0007]本申请实施例提供以下技术方案：一种全氟烷基乙烯基醚的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)将全氟烷基乙烯基醚粗产物溶于溶剂中形成溶液A；
[0009](2)将溶液A与吸附剂进行接触，过滤后得到溶液B；
[0010](3)将溶液B进行蒸馏分离产品回收溶剂，得到高纯度全氟烷基乙烯基醚产品；
[0011]其中，所述吸附剂为沸石。
[0012]进一步地，步骤(1)中，将全氟烷基乙烯基醚粗产物溶于溶剂中形成溶液A的过程中，控制温度为
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25～120℃，压力为0.1～1.0MPa。
[0013]进一步地，所述溶剂为包括具有1至12个碳原子的醇、具有3至10个碳原子的酯中的一种或多种的混合物。
[0014]进一步地，所述溶剂为乙酸乙酯或乙醇。
[0015]进一步地，所述溶剂的比例约0.5至10g/g全氟烷基乙烯基醚。
[0016]进一步地，所述吸附剂的加入量相对于全氟烷基乙烯基醚粗产物的量为1
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300wt％。
[0017]进一步地，在进行步骤(2)之前还包括，先将沸石进行洗涤干燥，再在40℃的温度下减压用乙酸乙酯置换沸石孔中的空气后，再将溶液A与沸石进行接触。
[0018]进一步地，所述沸石的粒径为1
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3mm。
[0019]进一步地，所述沸石采用包括分子筛Y
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MS、分子筛4A、分子筛3A、分子筛CBV901、分子筛β沸石、沸石H
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五沸石、沸石H
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Modernite、MS PSA
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H沸石SAPO
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11；沸石ZSM
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5H
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、沸石ZSM
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5Na
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型、斜发沸石、菱沸石、八面沸石、发光沸石、毛沸石、钙十字沸石和浊沸石中的任一种。
[0020]进一步地，所述全氟烷基乙烯基醚(perfluoroalkyl vinyl ether；PAVE)包括全氟甲基乙烯基醚(perfluoromethyl vinyl ether；PMVE)、全氟乙级乙烯基醚(perfluoroethyl vinyl ether；PEVE)、全氟丙基乙烯基醚(perfluoropropyl vinyl ether；PPVE)中的一种或多种混合。
[0021]本专利技术实施例的制备方法简单，可连续生产，具有便于操作、收率高的特点，能够将未纯化的全氟烷基乙烯基醚中可能存在的铁(Fe)、锌(Zn)、钠(Na)、钙(Ca)、锰(Mn)和其他金属离子的浓度从ppm级降至十亿分之一(ppb)水平，得到高纯度(99.9％以上)的全氟烷基乙烯基醚，且非常适宜于工业化生产。
具体实施方式
[0022]下面对本申请实施例进行详细描述。
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]本专利技术实施例提供了一种全氟烷基乙烯基醚的制备方法。更具体地，本专利技术涉及纯化全氟正丙基乙烯基醚的方法。在一实施方案中，该方法包括下列步骤：
[0025]在一定温度和压力下，将全氟烷基乙烯基醚粗产物溶解在溶剂中以形成溶液A；其中，上述的温度和压力是保证所处理的全氟烷基乙烯基醚在液体状态下，使所述全氟烷基乙烯基醚在所述溶剂中接触的步骤在约
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全氟烷基乙烯基醚的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将全氟烷基乙烯基醚粗产物溶于溶剂中形成溶液A；(2)将溶液A与吸附剂进行接触，过滤后得到溶液B；(3)将溶液B进行蒸馏分离产品回收溶剂，得到高纯度全氟烷基乙烯基醚产品；其中，所述吸附剂为沸石。2.根据权利要求1所述的全氟烷基乙烯基醚的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将全氟烷基乙烯基醚粗产物溶于溶剂中形成溶液A的过程中，控制温度为
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25～120℃，压力为0.1～1.0MPa。3.根据权利要求1所述的全氟烷基乙烯基醚的制备方法，其特征在于，所述溶剂为包括具有1至12个碳原子的醇、具有3至10个碳原子的酯中的一种或多种的混合物。4.根据权利要求3所述的全氟烷基乙烯基醚的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯或乙醇。5.根据权利要求1所述的全氟烷基乙烯基醚的制备方法，其特征在于，所述溶剂的比例约0.5至10g/g全氟烷基乙烯基醚。6.根据权利要求1所述的全氟烷基乙烯基醚的制备方法，其特征在于，所述吸附剂的加入量相对于全氟烷基乙烯基醚粗产物的量为1
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300wt％。7.根据权利要求1所述的全氟烷基乙烯基醚的制备方法，其特征在于，在进行步骤(2)之前还包括，先将沸石进行洗涤干燥，再在40℃的温度下减压用乙酸乙酯置换沸石孔中的空气后，再将溶液A与沸石...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚家庄，李平，
申请(专利权)人：上海森桓新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：