浅谈聚四氢呋喃和四氢呋喃生产技术

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  摘要:四氢呋喃是目前应用极为广泛的一类有机合成的原料与优良溶剂,其可以来将聚四氢呋喃给生产出来,并且聚四氢呋喃是用来制作嵌段的聚氨酯以及聚性的弹性体材料中极为关键材料,与其他的材料相比来说,该四氢呋喃材料不但有着优良耐磨性、透水性以及水解的稳定性,而且是可以于低温下来维持着其原有性能,所以在中国的大量领域,就像是医疗、纺织、化工以及管材等多方面均有着广阔运营的前景。该篇文章主要是在四氢呋喃与聚四氢呋喃的生产技术方面来开展细致的剖析。
  关键词:聚四氢呋喃;四氢呋喃;生产
  1 生产工艺进展
  四氢呋喃来生成该聚四氢呋喃材料的方法是阳离子的开环聚合,于引发剂的作用下,该四氢呋喃聚合反应是本体的聚合,在高温环境之下其反应速度非常迅速,在温度比83摄氏度高的时候,仅仅存有聚合物解聚方面的反应。但是在低温的时候,聚合更有利于来达成较高平衡的转化率,但是要是温度比20摄氏度低,该聚合反应基本上会全部停下。近些年来所运用引发剂主要是杂多酸与蒙脱土等。
  当前聚四氢呋喃与四氢呋喃的生产工艺主要涵盖下面四种方法:氟磺酸技术、高氯酸-醋酐技术、杂多酸以及黏土法技术。下面来分别对这几类方法开展细致的剖析。
  1.1氟磺酸技术
  氟磺酸技术,这类技术主要是采取的催化剂是氟磺酸材料,其主要是把一定比例氟磺酸以及四氢呋喃于三个不一样环境内的三台来聚合釜当中,这其中的温度需把控于25摄氏度至50摄氏度间。这个工艺之中,其四氢呋喃转化率大致是67%。主要的反应进程:其首先是生成了两端是氟磺酸封端聚醚,再经过水急冷来将聚合反应终止,两端氟磺酸将会水解成为氢氟酸与硫酸。接着反应液会产生分层现象,经过加甲苯来当做共沸剂,其蒸馏出的聚合物之中存有众多水分,然后通过特别设备将其中甲苯以及固体的颗粒除掉,在最终将会获得聚四氢呋喃。
  氟磺酸技术主要的优势是反应进程连续性,而且其转化率方面相对来说也较高,且副产品不是很多。不过缺点是反应进程之中加进强酸,所以对反应装置的需求,是比较高的。
  1.2 高氯酸-醋酐技术
  这项工艺主要采取的催化剂是高氯酸,而且其中的高氯酸质量分数一定得是70%,还有醋酐为封端剂,这个反应对温度需要是一定得在比25摄氏度低的条件状态。其主要是经过添加一定高氯酸的催化剂于四氢呋喃以及醋酐溶液之中,来使聚合反应完成,聚合反应在结束以后再加上氢氧化钠,来将聚合反应终止。反应进程需将当中所生成盐给脱出来,还需经过蒸馏将其中没有发生反应水与四氢呋喃脱出,然后能够获得聚四亚甲基醚二醇的二醋酸酯。接着把二醋酸酯和过量的甲醇实施村酯的交换反应,然后在中和反应后反应液,来加水蒸洗,进而将多余甲醇以及醋酸甲酯与水分给去除,在最终才获得聚四氢呋喃。
  高氯酸-醋酐技术目前主要在日本等地区小规模设备上运用,其主要的优势是催化剂极易获得而且其价格较为便宜,还有就是在低温下的反应速度是比较快的,为且该四氢呋喃转化率方面相对来说也是比较高的。不过缺点方面是高氯酸为强酸,所以会对整个反应进程之中装置造成腐蚀问题,而且也会有大量副产品产生,就像是硫酸钠以及高氯酸盐等多种。除此之外,这个技术经济型是较低的。
  1.3杂多酸技术
  所說的杂多酸技术,其中杂多酸是指的钒、钼以及钨之中至少含有一类氧化物和Ce、P与Si等多种元素含氧酸来缩合形成含氧酸总称。再经过把他灼烧成一定的程度,来使其有着催化活性的性质,通常而言其反应温度大约是60摄氏度,其反应的时间是4个小时左右。这类技术主要的优势是催化剂循环运用还有腐蚀性较低,但是其缺点为杂多酸之中水分的含量多少会对四氢呋喃转化率方面带来直接影响。
  1.4 黏土法技术
  黏土法急速之中所运用黏土主要涵盖了高岭土、白土以及水母石等相关有着层状的铝硅酸盐构造的土壤。这个种类黏土通过该酸化反应后可以使得四氢呋喃将开环聚合得到实现。通常而言,大部分会把黏土实施高温的灼烧,而且实施酸化活化的处理方式,然后再把他制作变成有着一定大小形状的条状物。其反应进程对温度方面的需要是30摄氏度至50摄氏度间,其封端剂是醋酐。该黏土法技术之中的四氢呋喃转化率一般是40%左右。
  黏土法技术其主要优点为催化剂可以连续多次得到运用,而且其中是没有强酸物质的,所以可以对装置不遭受腐蚀起到有效的保护,其反应进程相对来说也是较为简易的。其缺点是这类技术之中催化剂的稳定程度较低,而且其中的四氢呋喃转化率方面相对来说是比较低的。
  2 市场方面的剖析
  目前在市场环境下,中国方面也建立起多套的四氢呋喃设备,目前对于石家庄来说,其四氢呋喃生产量是每一年大约2000吨,还有齐齐哈尔四氢呋喃产量是每一年大约有7000吨。还有山西省的三维公司所采取是英国的DPT公司相关的技术手段,其四氢呋喃产量能够达到每一年大约有15000吨。但是目前中国的聚四氢呋喃于非纤维行业应该还是处在初步时期,不过聚四氢呋喃运用的前景是极其广阔的。目前国外市场内的技术相对来说是较为成熟的,所以想要维持中国的聚四氢呋喃能够得到稳定进步,那么就需将国内对聚四氢呋喃方面的需要扩大。
  3 结束语
  总的来说,与国外相比,目前的聚四氢呋喃与四氢呋喃于中国市场发展方面具有一定滞后,该篇文章主要是在四类工艺对聚四氢呋喃与四氢呋喃生产工艺实施细致的剖析,希望对相关人士有一定的参考价值。
  参考文献:
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