通用型不可燃液体——全氟丁基甲醚

简述

全氟丁基甲醚是一种通用型不可燃液体，具有优异的介电性能、较宽的沸点范围、出众的材料相容性和热稳定性、低全球变暖潜能值(GWP)和零臭氧消耗潜能值 (ODP)、优异的环境性能特点。常温常压下该物质表现为无色透明液体，相对密度比水大，约为1.5g/cm³，是一种常见的灭火物质。

为全面揭示全氟丁基甲醚的灭火反应路径，采用试验与理论相结合的方法，研究全氟丁基甲醚的灭火性能与灭火机制。首先通过杯式燃烧试验，评估全氟丁基甲醚的灭火性能；然后利用气体高温热解机制分析平台，模拟其高温热分解过程，并借助气相色谱-质谱联用仪分析不同温度作用下的热解产物。研究发现，全氟丁基甲醚的临界灭火体积分数约为5.90%，灭火性能良好；其初始热分解温度为400℃，热解产物包括九氟-1-丁烷、八氟-1-丁烯、六氟丙烷和三氟甲烷。试验结果说明：全氟丁基甲醚可成为哈龙灭火剂的替代物[1]。

合成方法

方法一

第一步：四氯化碳与五氯丙烯在调聚催化剂作用下生成九氯丁烷；第二步：九氯丁烷在催化剂的作用下气相催化脱氯化氢生成全氯丁烯；第三步：全氯丁烯与无水氟化氢在催化剂的作用下生成六氟二氯丁烯；第四步：六氟二氯丁烯与与甲醇和氢氧化钾进行调聚生成六氟一氯异丙烯基甲基醚；第五步：六氟一氯异丙烯基甲基醚与氯气和无水氟化氢在催化剂的作用下气相催化合成全氟丁基甲醚。该方法原料廉价，来源便利，催化剂稳定性好，使用寿命长，产物分离提纯简单，易于工业化生产[2]。

方法二

向七氟异丁烯基甲醚和溶剂的混合物中通入氟氮混合气进行反应，反应温度为50～10℃，当氟气与七氟异丁烯基甲醚摩尔比为0.51：1时停止通入氟氮混合气，继续反应5-20分钟，升温到室温，脱除尾气，将反应液精馏得到全氟丁基甲醚产品。该方法同样具有工艺简单，收率高，成本低的优点， 可以进行推广应用[3]。

用途

洗护领域

洗护领域公开了一种自发泡的氨基酸洁面乳，包含氨基表面活性剂和自发泡剂，所述自发泡剂包含全氟丁基甲醚，乙基全氟丁基醚和聚二甲基硅氧烷。所述全氟丁基甲醚在所述洁面乳中的重量百分含量为0.1～15%，所述乙基全氟丁基醚和聚二甲基硅氧烷的混合物在所述洁面乳中的重量百分含量为0.1～15%。该洁面乳具有自发泡的效果，自发泡所用时间短，自发泡的泡沫量多，泡沫非常细腻并温和无刺激，能深层清洁面部肌肤[4]。

烟草工业

全氟丁基甲醚与五氟丙烷，五氟丁烷和十氟戊烷按一定比例可以合成一种烟丝膨胀剂。其具有臭氧消耗潜能值为零或很低，沸点适中，安全，低毒，不可燃，易挥发等特点，可以替代CFC-11在烟草行业中作烟丝膨胀剂用[5]。

纳米涂层

按重量份数计，包括氟硅树脂1.0～1.5份，氟代有机物55.4～60份，丙二醇甲醚40.6～42份，乙二醇2.0～2.5份，乙二醇丁醚0.1～0.5份，硅酸酯1.0～5.0份和无机纳米粒子0.1～60份。采用氟硅树脂和全氟丁基甲醚作为基底材料可以制备一种不仅对环境友好，成本低，且无毒无污染，可实现油水分离，同时具备自清洁功能的无机纳米涂层[6]。

氟化液组合物

以六氟丙烯二聚体，六氟丙烯三聚体，全氟己酮，全氟庚烷，全氟辛烷，全氟戊烷，全氟己烷，全氟三丙胺，全氟三丁胺，全氟三戊胺，全氟-N-甲基吗啉，全氟环醚，全氟丙基甲醚，全氟丁基甲醚，全氟丁基乙醚，全氟-2-甲基戊烷-3-甲氧基醚，全氟-2-甲基己烷-3-乙氧基醚，C环醚混合物中的任意四种，分别记为第一组分，第二组分，第三组分和第四组分制备得到一种氟化液组合物，可应用于变压器中。该氟化液组合物与传统变压器油相比，具有更好的流动性，导热性，散热性，绝缘性，沸点高，凝固点低，密度小等性质，且因其环境友好型，抗氧化和低酸值等优势应用于变压器中可以减少目前变压器介质的缺陷，提高变压器寿命[7]。

参考文献

[1]王凯,王德政,周彪,等.全氟丁基甲醚灭火性能及机制[J].中国安全科学学报,2023,33(12):47-52.DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.12.0775.

[2]周彪,郭海军,王凯,等.一种合成全氟丁基甲醚的方法:CN202010672282.5[P].CN111995502A.

[3]朱洪吉,任慧芳,范稳,等.一种全氟丁基甲醚的制备方法:201710558612[P].

[4]朱伟海,王丽辉,林锦雄.一种自发泡的氨基酸洁面乳:CN201811079155.3[P].CN108852945A.

[5]李世春,张起源,卢永潮,等.Tobacco shreds bulking agent.2006.

[6]梁炬灿,张乐,梁进辉,等.一种油水分离易清洁无机纳米涂层及其制备方法:CN202110024387.4[P].CN112876988A.

[7]朱雨涛,陈爱民,陶杨,等.一种氟化液组合物及其在变压器中的应用:CN202011049136.3[P].CN112175699A.