EP0344547B1

Improved process for the production of perfluoropolyethers substantially comprising perfluorooxyethylene and perfluorooxypropylene units.

Abstract

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EP0344547B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 12

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Expired 19 May 2009, 17.3 years ago.

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4 claims: 4 independent, 0 dependent

  1. 1
    Process for preparing perfluoropolyethers having the general formula:wherein: Rf and R'f, the same or different from each other, are perfluoroalkyl end groups selected from -CF3, -C2Fs, and -C3F7;andm,n,p and g which represent average values for the above products satisfy the following conditions: - the sum (m + n + p + q) ranges from 2 to 200;- the ratio (p + q)/(m + n + p + q) is smaller than or equal to 1/10;- the ratio n/m ranges from 0.2 to 6;comprising the following steps: a) photo-oxidation of a mixture of C3F6 and C2F4, carried out by passing a gaseous stream of 02 and C2F4, in a molar ratio of from 1 to 10, through a liquid reaction phase initially composed of C3F6 and maintained at a temperature of from -30 ° C to -100 ° C, while irradiating with UV light;b) thermal or photochemical treatment of the photo-oxidation product in order to totally or partially eliminate the peroxy groups;c) fluorination with fluorine gas at a temperature of from 100 to 250 ° C or in the presence of U.V. light at 50 to 120 ° C, in order to convert the end groups into perfluoroalkyl groups and to eliminate any peroxy groups which might possibly still be present;said process being characterized in that the intensity of the radiation used in step (a), expressed as energy E (in W) emitted in the form of radiation of λ ≦300 nm, the volume of the liquid reaction phase Vliq (in dm3) and the flow rate of the reactant gases Fg (in 1/h), meet the following conditions: E/Vliq ranges from 15 to 150;E/Fg ranges from 0.15 to 1.55;Vliq/Fg ranges from 10.10-3 to 25.10-3. 1. Procédé de préparation de perfluoropolyéthers ayant la formule générale : dans laquelle : - Rf et R'f, identiques ou différents l'un de l'autre, représentent des groupes terminaux perfluoroalkyle choisis parmi -CF3, -C2F5 et -C3F7;et- m, n, p et q, qui représentent des valeurs moyennes pour les produits ci-dessus, satisfont les conditions suivantes : - la somme (m + n + p + q) se situe dans une plage allant de 2 à 200 ;- le rapport (p + q)/(m + n + p + q) est inférieur ou égal à 1/10 ;- le rapport n/m se situe dans une plage allant de 0,2 à 6 ;ledit procédé comprenant les étapes suivantes : (a) la photo-oxydation d'un mélange de C3F6 et C2 F4, que l'on conduit en faisant passer un courant gazeux d'02 et C2F4, dans un rapport molaire de 1 à 10, à travers une phase réactionnelle liquide, initialement composée de C3F6 et maintenue à une température de -30 °C à -100°C, tout en irradiant avec de la lumière UV ;(b) le traitement thermique ou photochimique du produit de photo-oxydation afin d'éliminer totalement ou partiellement les groupes peroxy ;(c) la fluoration par du fluor gazeux à une température de 100 à 250 ° C ou en présence de lumière UV à une température de 50 à 120 ° C, afin de convertir les groupes terminaux en groupes perfluoroalkyle et d'éliminer tous groupes peroxy qui pourraient éventuellement encore être présents ledit procédé étant caractérisé par le fait que l'intensité du rayonnement utilisé à l'étape (a), exprimée en tant qu'énergie (E) (en W) émise sous la forme de rayonnement de λ 300 nm, le volume de la phase réactionnelle liquide Vliq (en dm3) et la vitesse d'écoulement des gaz réactifs Fg (en 1/h), satisfont les conditions suivantes : E/Vliq se situe dans la plage allant de 15 à 150 ;E/Fg se situe dans la plage allant de 0,15 à 1,55 ;Vliq/Fg se situe dans la plage allant de 10 x 10-3 à 25 x 10-3. 1. Verfahren zur Herstellung von Perfluorpolyethern mit der allgemeinen Formel: worin: Rf und R'f, gleich oder verschieden voneinander, für Perfluoralkyl-Endgruppen stehen, die aus -CF3, -C2F5 und -C3F7 ausgewählt sind;und m, n, p und q, die Durchschnittswerte für die obigen Produkte darstellen, den folgenden Bedingungen genügen: - die Summe (m + n + p + q) liegt im Bereich von 2 bis 200;- das Verhältnis (p + q)/(m + n + p + q) ist kleiner als oder gleich 1/10;- das Verhältnis n/m liegt im Bereich von 0,2 bis 6;umfassend die folgenden Stufen: a) Photooxidation einer Mischung von C3F6 und C2F4, durchgeführt durch Leiten eines gasförmigen Stromes von 02 und C2 F4 in einem Molverhältnis von 1 bis 10 durch eine flüssige Reaktionsphase, die am Anfang aus C3F6 zusammengesetzt ist und bei einer Temperatur von -30 ° C bis -100 ° C gehalten wird, während man mit UV-Licht bestrahlt;b) thermische oder photochemische Behandlung des Photooxidationsproduktes, um die Peroxy-Gruppen vollständig oder teilweise zu eliminieren;c) Fluorierung mit Fluor-Gas bei einer Temperatur von 100 bis 250 ° C oder in der Anwesenheit von UV-Licht bei 50 bis 120 ° C, um die Endgruppen in Perfluoralkyl-Gruppen umzuwandeln und jedwede Peroxy-Gruppen, die möglicherweise noch immer vorhanden sein könnten, zu eliminieren;wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Intensität der in Stufe (a) verwendeten Strahlung, ausgedrückt als Energie E (in W), die in Form von Strahlung mit λ 300 nm abgegeben wird, das Volumen der flüssigen Reaktionsphase Vliq (in dm3) und die Strömungsgeschwindigkeit der Reaktanten-Gase Fg (in I/h), den folgenden Bedingungen genügen: E/Vliq liegt im Bereich von 15 bis 150;E/Fg liegt im Bereich von 0,15 bis 1,55;Vliq/Fg liegt im Bereich von 10 x 10-3 bis 25 x 10-3.
  2. 2
    Process for preparing perfluoropolyethers according to claim 1, wherein steps (b) and (c) are carried out simultaneously. 2. Procédé de préparation de perfluoropolyéthers selon la revendication 1, dans lequel les étapes (b) et (c) sont conduites simultanément. 2. Verfahren zur Herstellung von Perfluorpolyethern nach Anspruch 1, in dem die Stufen (b) und (c) gleichzeitig durchgeführt werden.
  3. 3
    Process according to claim 1 or 2, additionally comprising a molecular weight regulation by means of a catalytic thermal cracking treatment, carried out at 150 to 380 ° c in the presence of AIF3 or any other fluorides, oxyfluorides or oxides with catalytic activity, followed by the fluorination with fluorine gas in order to convert the terminal groups to perfluoroalkyl groups. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant en outre une régulation de la masse moléculaire au moyen d'un traitement de craquage thermique catalytique, conduit à une température de 150 à 380 ° C en présence d'AIF3 ou de tous autres fluorures, oxyfluorures ou oxydes ayant une activité catalytique, en faisant suivre par la fluoration par du fluor gazeux, afin de convertir les groupes terminaux en groupes perfluoroalkyle. 3. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, zusätzlich umfassend eine Molekulargewichtsregulierung mit Hilfe einer katalytischen thermischen Crackungs-Behandlung, durchgeführt bei 150 bis 380 ° C in Anwesenheit von AIF3 oder irgendwelchen anderen Fluoriden, Oxyfluoriden oder Oxiden mit katalytischer Aktivität, gefolgt von der Fluorierung mit Fluor-Gas, um die Endgruppen in Perfluoralkyl-Gruppen umzuwandeln.
  4. 4
    Process according to any one of claims 1 to 3, wherein the peroxy product from the photo-oxidation step (a) is directly subjected to the catalytic thermal cracking treatment. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le produit peroxy provenant de l'étape (a) de photo-oxydation est directement soumis au traitement de craquage thermique catalytique. 4. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, in dem das Peroxy-Produkt aus der Photooxidations-Stufe (a) direkt der katalytischen thermischen Crackungs-Behandlung unterzogen wird.