[发明专利]一种全氟聚醚的封端方法

说明书

本发明公开了一种全氟聚醚的封端方法，将原料全氟聚醚酰氟、氟化剂、催化剂及封端剂在溶剂中进行封端反应，得到端基含氢原子的惰性聚醚。本发明解决了现有封端方法反应效率低、危险性大、工艺条件苛刻等问题，具有反应条件温和，高效经济，安全环保的优点。

技术领域

本发明涉及氟化工技术领域，具体涉及一种全氟聚醚的封端方法。

背景技术

随着人工智能、云计算、大数据以及区块链等信息技术的快速发展，作为信息基础设施的数据中心及通信设备承担的计算量越来越大，对计算效率的要求也越来越高。数据中心服务器及通信设备集成度越来越高，功率密度节节攀升，高热密度给制冷设备和技术提出了更高要求。传统的风冷技术由于能耗高、噪音大、传热效率低等缺点已不能满足大功耗芯片的散热需要。液冷技术由于可实现高密度、低噪音、低传热温差等优点，相对于风冷技术具有无法比拟的技术优势，是一种适用于需要大幅度提高计算能力、能源效率和部署密度等场景的优秀散热解决方案。

全氟聚醚及端基含氢原子的含氟聚醚是一种高分子聚合物，常温下为油状液体，具有热稳定性高、化学性质惰性、液体温度范围宽、挥发性低以及不燃等特点，是一种优良的浸没式液冷剂。

目前工业上生产的全氟聚醚在聚合完成后端基均含有酰氟基团，而全氟聚醚酰氟化学活性高、腐蚀性强，无法直接用于液冷剂中。作为液冷剂的全氟聚醚必须具有相对惰性的端基，因此需要将含酰氟端基的全氟聚醚转化为端基相对惰性的聚醚。

目前端基处理工艺主要有三种。一是将其在120～260℃下用氟气进行端基处理，生成稳定的全氟烷基基团。该工艺缺点是操作温度高，且氟气剧毒、腐蚀性强、化学活性高，在使用过程中安全风险高、设备腐蚀性大。二是用AlF₃、SbF₅等金属氟化物在高温下进行端基处理，将酰氟端基转化为惰性端基。该工艺存在原料价格高、产品分离难、腐蚀性大等问题。三是通过水解脱羧的工艺，将酰氟基团转化为羧酸盐，在一定温度下进行脱羧反应，最终将端基转化为含氢原子的惰性基团。该工艺操作温度高，且脱羧后全氟聚醚分子量有所下降，尤其是低分子量的全氟聚醚分子量下降显著，原子经济性差。

如CN113150262A公开了一种全氟聚醚的封端方法，包括：端基为不饱和基团的全氟聚醚原料在助剂和反应介质蒸气的存在下进行封端反应，得到饱和全氟聚醚；所述助剂为有机胺类化合物或有机胺类化合物和无机碱的混合物。

又如CN110965072A公开了一种全氟聚醚电化学封端方法，以端基是含氢官能团的全氟聚醚为原料，经真空脱水脱气处理后，与无水氟化氢在含有电解质的电解槽中进行电化学氟化反应，粗产物经过碱洗、水洗，得到全氟化全氟聚醚产物。

又如CN110467723A公开了一种封端全氟聚醚油的制备方法，包括：(1)向反应釜内加入未封端的全氟聚醚基础油和已经封端完毕的全氟聚醚油成品，混合均匀后加入氟化氢，按重量百分比计，所述未封端的全氟聚醚基础油：已经封端完毕的全氟聚醚油成品：氟化氢＝7.5～70:5～15:0.3～3；(2)搅拌，升温至70～100℃后持续通入氟氮混合气，釜内压力为常压，至酰氟基团消失后结束；(3)继续升温至130～170℃后持续通入氟氮混合气，釜内压力为常压，至釜内基础油为中性后结束。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种工艺简单，高效经济，安全环保的全氟聚醚的封端方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种全氟聚醚的封端方法，将原料全氟聚醚酰氟、氟化剂、催化剂及封端剂在溶剂中进行封端反应，得到端基含氢原子的惰性聚醚。