含氟精细化工产品的应用及开发建议
2021-10-19孙钟岱
孙钟岱
深圳市化试科技有限公司,广东 深圳 518000
1 开发精细化工产品遵循的原则
第一,市场实际需求应该放置于首位,全面关注市场自身的潜性需求和显性需求,如此产品才会更容易被市场接受,才能具备强大的竞争力与生命力。
第二,有关技术方面需要保障先进性,比如地域层面的先进性和改进、创新技术层面的先进性。前者主要包含在整个世界范围内第一次生产和销售的新型产品;虽然国外早已生产但是在我国属于首次生产和销售的新型产品;虽然已经在国内、国外生产,可是属于企业、本地区第一次生产和销售的产品。后者主要包含应用新结构、原理和技术,拥有新的化学和物理特点的新型产品;维持产品基本的生产原理,选择应用一些新结构与技术,让性能与功能获得明显提升的产品;通过相应的设备、工艺改进技术,实现原有产品相关指标的不断优化与完善的产品[1]。
第三,新产品的开发需严格落实国家颁布的相关产业政策和经济政策等。新产品开发过程中必须遵守能源及资源、安全及卫生等方面的相关法律法规。
第四,产品需要具备通用化、系列化的特征,对产品自身竞争力的提升、更好地进行生产起到至关重要的作用。
2 化工产品开发基本概述
快速发展的科学技术不断提高了化工产品开发的深度,在具体开发产品时要精准把握氟和相关化工材料的具体优势,而且把优势全部凸显以此强化产品综合性能,更能为行业领域有效发展提供所需的产品。此类产品的突出特性如下:第一,有较强的脂溶性;第二,有优越的渗透性;第三,具备模拟效应等。依据不同行业领域发展需求发挥其相应的特性。具体开发类别有氟无机盐、含氟农药等[2]。大力开发精细化工产品可对行业持续发展起到一定的推动作用。
3 化工产品基本应用
第一,含氟聚合物。这种产品对很多行业而言都十分重要,属于含氟精细的关键构成部分,主要分为氟树脂和氟橡胶两个类别。常见的氟橡胶有氟硅橡胶、丙氟橡胶和氟醚橡胶等,一方面稳定性较强,另一方面耐候性优良,已经运用在汽车行业、化工领域、石油生产领域等。常见的氟树脂产品为PCTFE(见图1)和聚氟乙烯,产品不仅耐候性出色而且可以耐高温与低温,加之拥有润滑性和绝缘性等优势从而广受好评,此类产品现已运用在生产生活、医疗器械等相关行业。
图1 PCTFE结构图
第二,含氟气体产品。常见的气体有氟气和三氟化氮等,通过加工让上述气体成为一种或几种含氟气体,主要运用于气体分离扩散。与此同时,通过氟化气体制成的化工产品,在很大程度上推动着相关行业的良好发展。例如,氟化石墨是一种拥有广阔使用空间的化工产品,市面上的高能量电池将其用作阴极材料。对于氟化沥青而言,因为具备疏水性及抗油性,现已运用在防水容器中,常被制成电子零件的清洁剂、脱模剂等。
第三,氟化烃。作为重要的含氟精细化工产品构成部分,其经常应用于制冷剂和发泡剂等,主要为日常生活创造便利条件。此外,还运用在家电、塑料、汽车和一些消防器材上。同时,需认识到应用氟化烃的一些弊端,若使用不当,很容易影响到自然生态与人类身体健康。以氟利昂为例,即便在紫外线的强烈作用下也不会被分解,氟利昂释放的大量氯原子,在一定程度上加快了臭氧分子自身反应,严重破坏了臭氧层。臭氧层可以有效吸收紫外线,是地球最重要的保护层,如果遭到破坏,会对人们的身体健康和自然生态环境造成严重威胁。由此可见,在实际应用氟化烃时,必须遵循适可而止的原则。在实际应用时,相关工作人员需要严格检验氟化烃,由此确保相关产品能够为行业发展带来正面影响。
第四,芳香族。这种氟化物是借助取代卤原子从而发生交换反应而获得。通过氟元素能够直接针对芳烃加以取代,呈现较为激烈的反应,通常情况下氟元素应该在温度相对较低的情况下进入相应的稀释液进而发生一定反应。该反应机理和别的卤素分子所发生的相关亲电取代十分类似。除此之外,还能通过XeE发挥氟化剂的功效,这种很有可能是自由基发生反应的一种历程。至于重氮化,这种反应主要是转变重氮盐。通常会将重氮盐,变成没有溶性的氟磷酸盐,也可以通过芳胺使用亚硝酸钠实现重氮化,再将其溶于氟化钠并进行加热,由此便能获得想要的化合物。针对交换法而言,通过相应取代反应获得想要的含氟化合物。这种反应所具备的工业使用价值较高,能够使用价格相对低廉的卤取代物质作为重要原料,并且在反应中能防止运用到氟化烃。需要注意的是,卤取代基能否在其他基作用下实现活化直接决定其能否进行交换反应[3]。通常情况下,针对芳环上应该具备相应的吸咀子基团,唯有确保这种条件,才能够更为轻松地实现交换反应。常见的基团主为二氧化氮。即使通过这种交换反应可以实现种类较多氟化物的合成,可是这一方法仍存在明显的局限性。例如其在对位拥有能力强大的吸电性基团情况下,能使得氰化物具有更高的吸收率,至于位于同位的情况下,其反应情况则相对不够理想。这种交换法应用于化合物的合成拥有较大的优势,能有效处理氟化剂所具备的溶解问题,选取回收效果更出色的溶剂作为相应的反应介质。相比重氮盐法得到的化合物存在明显的不同,以上两类方法无法互相替换。若是可以通过重氮盐法进行合成则不要使用法。总而言之,以上两种方法均存在明显的互补性且在合成方面均发挥着各自的用途。
4 精细化工产品的开发建议
笔者从2002年至今在深圳市化试科技有限公司负责化工产品的研发和市场推广,接下来将结合多年工作经验,提出促进我国精细化工产品发展的相关建议。
(1)提高产品加工深度。相比其他领域,之所以精细化行业未能呈现出预期的发展趋势,是因为产品无法实现有效的深度加工,因此提升加工深度显得尤为重要。传统模式下的精细化率相对偏低,因为高端产品的需求量较大,生产出来的低端产品无法满足实际需求,所以该行业若想获得长足发展需要实现产品的深加工。针对深度加工而言,首先需要全面掌握客户现实需求、展开系统灵活的分析,在此基础上应用现代化技术进行相关化学品的生产,尽可能开发相应的衍生产品。唯有行业认真对待这些工作,才可以真正实现精细化率的提升。
(2)强化和外资企业之间的合作。在全球化背景下,国外的精细化工外资企业进入了我国的市场领域,在这样的情况下我国的精细化工企业面临着极大的挑战和机遇。如果不能积极应对挑战,那么企业将难以在发展之路上继续前进。对于这种情况,理应快速探究一条可行之路,尽快选择一条可以和外资企业合作、和谐共赢的发展道路,尽力发挥双方独有的特长优势,真正实现共同发展的目标。我国的精细化工行业可以通过线上渠道去积极地寻找适合的外资合作伙伴,通过与外资企业合作的发展不仅能吸收借鉴外资企业的优势,而且能极大提高我国企业的竞争力。
5 结束语
含氟精细化工产品的开发和应用,对于我国现代化企业的发展有一定程度的推动作用,但某些氟化精细化工产品在使用时需要小心谨慎,比如笔者之前提到的氟利昂。这些产品若使用不当,会在一定程度上影响人体健康,对于地球生态环境也会造成极大的破坏。文章针对精细化工产品提出了开发建议,希望能为相关岗位的工作人员提供一定的帮助和指导。