【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氟代碳酸乙烯酯的合成，尤其涉及一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池具有电压高、能量密度大、循环性能好等优点被广泛用于电子产品、电动汽车及航天航空领域。电解液是锂离子电池的重要组成部分，改善电机恶性性能可以提高锂离子电池的循环寿命、高低温性、安全、电导率等多种性能。氟代碳酸乙烯酯由于含有电负性较好，半径较小的氟原子，而使其成为是一种锂离子电池电解液添加剂。其在电池内可以形成一层致密的sei膜。其可以提高电池的循环稳定性和电解液的低温性能。
2、目前对含有无水氟化氢的氟代碳酸乙烯酯物料是通过在用釜式负压蒸馏来脱除无水氟化氢，釜式负压蒸馏全密闭加高真空，ahf进尾气处理系统处理，这样的方式效率低下，脱除时间长。并且在负压且较高温度下(80℃以上)，氟代碳酸乙烯酯会发生一定程度的自聚合产生聚合物从而呈现类似焦油状、沥青状甚至焦状。在粗精馏工序的前期，由于氟代碳酸乙烯酯粗液中含有部分未被完全取代的副产物氟氯碳酸乙烯酯及轻组分vc、dfec及其他杂质混合而成的黑色胶状物，以及未反应完全的氟化剂及副产物氯化钾等盐类残留，产生的黑色胶状物质包裹着部分盐类和部分产品一起附着在釜壁上，盐类长时间附着在釜壁上，不仅会加剧釜壁腐蚀，还难以与黑色胶状物分离，导致副产物增多，危废处理量增加；包裹在内的氟代碳酸乙烯酯有10％-50％之多，严重影响产量，使成本增加。在粗精馏工序的后期，由于溶剂的挥发和聚合度的上升，釜底部形成粘度较大且数量较多的沥青状物，不仅难以在原溶剂如乙腈中溶解，而且导致部分氟代碳酸乙烯酯的损失
3、因此，应当从源头解决当前氟代碳酸乙烯酯在合成过程中出现结焦的问题，继而亟待开发更多氟代碳酸乙烯酯的工业化合成方法，以满足市场上对于氟代碳酸乙烯酯的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其制备过程简单高效，提高反应速率且不影响最后反应收率，产物收率提高，且延长保质期。
2、本专利技术是通过以下技术方案予以实现的：
3、一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)0℃-65℃恒温条件下，乙腈、氟化钾和peg800混合均匀，形成溶液一，氟化钾和peg800的质量比为1.5-10:1，氟化钾和乙腈的质量比为1:1.5-8；
5、(2)溶液一保持搅拌的条件下，将氯代碳酸乙烯酯缓慢滴入溶液一中，氯代碳酸乙烯酯和氟化钾的摩尔比为1:1-7，滴加完成后，40℃-110℃保温继续反应，反应结束后，将反应溶液进行抽滤，得到溶液二；
6、(3)向溶液二中加入占溶液二总质量0.5％-10％的乳化剂进行粗精馏，待液位降低至开始进行粗精馏时初始液位的1/5～1/3时，再加入占溶液二总质量0.1％-8％的抗氧化剂继续精馏，得到氟代碳酸乙烯酯粗品；
7、(4)将氟代碳酸乙烯酯粗品进行熔融结晶，得到氟代碳酸乙烯酯成品。
8、本专利技术提出的制备方法以氯代碳酸乙烯酯为起始原料和氟化钾氟化剂在乙腈中进行卤素交换反应，以peg800为相转移催化剂，以壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠为乳化剂，以2,6-二叔丁基对甲酚为抗氧剂，乳化剂的加入减少在反应过程中因温度或原料中的杂质和副产物导致盐类物质的附着，抗氧剂的加入可以防止聚合物因氧化引起的变质，能减少后续精馏提纯过程中产生的黑色胶状黑渣，减少过滤器的负担，减少在包装过程中因黑渣导致的产品不合格，同时减少清洗精馏塔底部有黑渣影响产品质量。本专利技术提出的制备方法，操作简单，处理成本低，工艺安全。
9、优选地，步骤(1)具体步骤为：45℃-55℃恒温条件下，乙腈、氟化钾和peg800混合均匀，形成溶液一，氟化钾和peg800的质量比为5-7:1，氟化钾和乙腈的质量比为1:2-3。进一步优选，氟化钾和peg800的质量比为6:1，氟化钾和乙腈的质量比为1:2.2。
10、优选地，步骤(2)所述的氯代碳酸乙烯酯和氟化钾的摩尔比为1:1-1.3。进一步优选，氯代碳酸乙烯酯和氟化钾的摩尔比为0.79:1。
11、优选地，步骤(2)所述的氯代碳酸乙烯酯滴加速度为1～2滴/秒，保温温度为55℃。
12、优选地，步骤(2)所述的反应结束判定为反应溶液中氯代碳酸乙烯酯的质量分数＜0.1％。
13、优选地，步骤(3)所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠或三乙醇胺，抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、三(壬苯基)亚磷酸盐或二丁基羟基甲苯。
14、优选地，步骤(3)所述的乳化剂添加量为溶液二总质量的0.5％-1.0％，抗氧剂添加量为残留液体总质量的0.2％-0.5％。
15、进一步优选，步骤(3)所述的乳化剂添加量为溶液二总质量的0.7％，抗氧剂添加量为残留液体总质量的0.35％。
16、优选地，步骤(3)中待液位降低至开始进行粗精馏时初始液位的1/4时，再加入抗氧化剂继续精馏。
17、优选地，步骤(4)中熔融结晶温度为0℃-30℃。进一步优选，熔融结晶温度为10℃。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
19、(1)本专利技术提供了新的制备方法，该制备方法反应速率更快，产物收率较高。
20、(2)本专利技术加入乳化剂和抗氧化剂后，生产过程中未增加新的设备，但精馏过程中不会产生难清除的黑色胶黏物质，防止了焦油状聚合物在釜壁上结焦碳化带来的导热不良等问题，使得整个生产过程更加安全和经济。
21、(3)本专利技术添加的乳化剂和抗氧化剂使粗精馏的最终废液保持流动状态，有利于出料清空和釜内清理。
22、(4)本专利技术在粗精馏前期加入乳化剂，耐温耐盐的乳化剂可以提高粗液的稳定性，有效避免盐类附着在釜壁上阻碍后续过程。在粗精馏后期加入抗氧化剂，有效减少黑色胶黏物质，后续成品不需要进行额外工艺，简化工艺，乳化剂和抗氧化剂的加入，共同作用大大提高了产物的收率。
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1.一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体步骤为：45℃-55℃恒温条件下，乙腈、氟化钾和PEG800混合均匀，形成溶液一，氟化钾和PEG800的质量比为5-7:1，氟化钾和乙腈的质量比为1:2-3。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的氯代碳酸乙烯酯和氟化钾的摩尔比为1:1-1.3。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的氯代碳酸乙烯酯滴加速度为1～2滴/秒，保温温度为55℃。
5.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的反应结束判定为反应溶液中氯代碳酸乙烯酯的质量分数＜0.1％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠或三乙醇胺，抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲酚、三(壬苯基)亚磷酸盐或二丁基羟基甲苯。
7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的乳化剂添加量为溶液二总质量的0.5
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的乳化剂添加量为溶液二总质量的0.7％，抗氧剂添加量为残留液体总质量的0.35％。
9.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中待液位降低至开始进行粗精馏时初始液位的1/4时，再加入抗氧化剂继续精馏。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中熔融结晶温度为0℃-30℃。
...【技术特征摘要】
1.一种氟代碳酸乙烯酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体步骤为：45℃-55℃恒温条件下，乙腈、氟化钾和peg800混合均匀，形成溶液一，氟化钾和peg800的质量比为5-7:1，氟化钾和乙腈的质量比为1:2-3。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的氯代碳酸乙烯酯和氟化钾的摩尔比为1:1-1.3。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的氯代碳酸乙烯酯滴加速度为1～2滴/秒，保温温度为55℃。
5.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的反应结束判定为反应溶液中氯代碳酸乙烯酯的质量分数＜0.1％。
6.根据权利要求1所述的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗丽莎，陈景明，夏旭东，辛伟贤，刘林顺，薛帮红，
申请(专利权)人：珠海理文新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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