几种有机氟化工产品的简述

几种有机氟化工产品的简述

1.F22（HCFC-22，学名二氟二氯甲烷，分子式HCF2Cl）：是氟氯烃化合物（CFC S）的过渡替代品，2009年我国产量约60万吨，主要用于制冷行业，由于按“蒙特利尔议定书”等协议的要求，我国自2010年要逐步缩小F22在制冷行业的应用，到2050年完全停止其在制冷行业的应用。但F22又是制造四氟乙烯、六氟丙烯的原料，因此在氟塑料、氟橡胶领域里，F22仍大有前途。

生产工艺：氟化氢与氯仿在反应釜中，通过五氯化锑的催化，生成F22及氯化氢，回收氯化氢，粗F22经脱气、精馏，进行成品包装。

成品包装

残液回收

反应方程式：

2HF+HCCl3HCF2Cl+2HCl

2.F22的下游产品：

1）四氟乙烯（TFE，分子式C2F4）：该产品是生产聚四氟乙烯、F46及F246（氟橡胶）的原料，一般不单独存放，而是直接制成下游产品。

2）六氟丙烯（HFP，分子式C3F6）：是生产F46及F246（氟橡胶）的原料。

3）聚四氟乙烯（英文名Teflon缩写为PTFE）：俗称“塑料王”，中文商品名“铁氟龙”、“特氟隆”（teflon)、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”等。它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性(是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化，广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的)、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力、耐温优异（能在+250℃至-180℃的温度下长期工作）。它的产生解决了我国化工、石油、制药等领域的许多问题。聚四氟乙烯密封件、垫圈、垫片. 聚四氟乙烯密封件、垫片、密封垫圈是选用悬浮聚合聚四氟乙烯树脂模塑加工制成。聚四氟乙烯与其他塑料相比具有耐化学腐蚀与的特点，它已被广泛地应用作为密封材料和填充材料。

用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。分散液可用作各种材料的绝缘浸渍液和金属、玻璃、陶器表面的防腐图层等。各种聚四氟圈、聚四氟垫片、聚四氟盘根等广泛用于各类防腐管道法兰密封。此外，也可以用于抽丝，聚四氟乙烯纤维——氟纶（国外商品名为特氟纶）。

目前，各类聚四氟乙烯制品已在化工、机械、电子、电器、军工、航天、环保和桥梁等国民经济领域中起到了举足轻重的作用。

4）六氟丙烯与四氟乙烯的共聚物（FEP，俗称F46）：又称聚全氟乙丙烯,六氟丙烯的含量约１５％左右，是聚四氟乙烯的改性材料。

F46树脂既具有与聚四氟乙丙烯相似的特性，又具有热塑性塑料的良好加工性能。因而它弥补了聚四氟乙丙烯加工困难的不足，使其成为代替聚四氟乙丙烯的材料，在电线电缆生产中广泛应用于高温高频下使用的电子设备传输电线、电子计算机内部的连接线、航空宇宙用电线及其特种用途安装线、油泵电缆和潜油电机绕组线的绝缘层。

根据加工需要，F46可分为粒料、分散液和漆料三种。其中，粒料按其熔融指数的不同，可供模压、挤出和注射成型用；分散液供浸渍烧结用；漆料供喷涂等用。

生产工艺简述：F22在高温下热裂解，脱去氯化氢即得四氟乙烯。热裂解时，F22预热到400℃后，与950～1000℃的过热蒸汽以一定的比例混合，进入用抗腐蚀材料（如镀铂的镍管）制成的绝热反应器，温度700～900℃，压力0.01～0.2MPa ，停留时间0.05～1s ，转化率为75％～80％，四氟乙烯选择性可达90％～95％。副产物是六氟丙烯及链状或环状烃类全氟化物，由于裂解温度的不同，裂解产物有四氟乙烯，也有六氟丙烯，因此控制好裂解温度，是生产这两种产品的关键。反应气体经水洗和碱洗除去氯化氢后，经压缩、干燥、精馏、萃取等工序可得高纯度产品。聚合级的四氟乙烯（六氟丙烯）纯度必须高达99.9999％，几个ppm 的杂质能使聚合物失去应用价值。将四氟乙烯在聚合釜中进行聚合，就可得到聚四氟乙烯树脂；如将四氟乙烯及六氟丙烯按比例加入聚合釜进行聚合，得到的就是F46树脂。

裂解反应式：

2HF 2CCl C 2F 4 +2HCl

3HF 2CCl C 3F 6 +3HCl

聚合反应式：

nC 2F 4 (-CF 2-CF 2-)n (即PTFE)

mC 2F 4 +n C 3F 6 (-CF 2-CF 3 -CF 2-)x (即FEP)

2009年我国氟树脂年需求量超过20万吨，而且每年以10%速度递增，但自产不到5万吨。因此，该树脂产品发展前景甚为广阔。

3.F134a （HFC-134a ，学名1，1，1，2-四氟乙烷，分子式H 2C 2F 4）：是国际公认的性能优越的氟氯烃化合物（CFC S ）主要替代品之一，作为制冷剂其热力学特征为CFC-12相似，在国际上以HFC-134a 替代CFC-12技术已经完全成熟并实现了大规模的工业化生产。根据相关行业发展规划以及今年我国汽车生产快速增长的情况，预计2010年消费量可达35960吨，具有很好的市场前景。

生产工艺：分两步进行，第一步为原料三氯乙烯和氟化氢在催化剂的作用下，在温度为100-110条件下反应。生成中间品F133a ；下一步为原料氟化钾与F133a 在催化剂的作用下，在温度为310-320条件下反应，生成F134a 。

工艺流程方框图：

成品包装

反应式：

HClC=CCl 2 + 3HF H 2C 2ClF 3 + 2HCl

H 2C 2ClF 3 + KF H 2C 2F 4 + KCl

4.F152a

（HFC-152a ，学名1，1-二氟乙烷，分子式H 4C 2F 2）：常温下为气体，在自身压力下为无色透明液体，易溶于油，难溶于水。主要用作致冷剂（替代CFC-12）或混合制冷剂（如我国科龙空调、冰箱系列产品，就主要以该产品为制冷剂），以及替代CFC-11作为气雾剂的推进剂，也是合成其它氟有机化合物的重要原料。

生产工艺：以氟化氢和乙炔为原料，首先反应生成偏氟乙烯，偏氟乙烯进一步氟化即为F152a ，经水洗、碱洗脱除氯化氢，再脱气、精馏即得成品。

成品包装 残液回收

反应式：

C 2H 2+HF H 3C 2F (偏氟乙烯)

H 3C 2F+HF H 4C 2F 2 (1，1-二氟乙烷，F152a)

注：中间产品(偏氟乙烯)也是一种重要的化工原料，偏氟乙烯经聚合则成为聚偏氟乙烯（PVdF ），是一种白色粉末状结晶性聚合物。密度1．75-1．78g ／cm3。玻璃化湿度-39℃，脆化温度-62℃，熔点170℃， 热分解温度316℃以上，长期使用温度－40～150℃。可用一般热塑性塑料加工方法成型。其突出特点是机械强度高，耐辐照性好。具有良好的化学稳定性，在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀，发烟硫酸、强碱、酮、醚绵少数化学药品能使其溶胀或部分溶解，二甲基乙酰胺和二甲基亚砜等强极性有机溶剂能使其溶解成胶体状溶液。

偏氟乙烯还可以与其它氟化合物共聚，则是人们熟悉的“氟橡胶”，其品种有：氟橡胶23，国内俗称1号胶，为偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物。

氟橡胶26，国内俗称2号胶，杜邦牌号VITON A ，为偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物，综合性能优于1号胶。

氟橡胶246，国内俗称3号胶，杜邦牌号VITON B ，为偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物，氟含量高于26胶，耐溶剂性能好。

氟橡胶主要应用于汽车和机动车行业，由于它的耐高温、耐油和耐介质性能优异，主要是做油封和O 型圈。

5.F32（HFC-32，学名二氟甲烷，分子式 CH 2F 2）：是一种拥有零臭氧损耗潜势的冷却剂。二氟甲烷与五氟乙烷可生成一种恒沸混合物（称为R-410A ），用作新冷却剂系统中氯氟碳化合物（CFC S ）的代替物。

生产工艺：同F22工艺，只是将氯仿改为二氯甲烷,故略。也有用氟化钾代替氟化氢的。

反应方程式：

2HF+H 2CCl 2 H 2CF 2+2HCl

或： 2KF+H 2CCl 2 H 2CF 2+2KCl