六氟丙烯和六氟环氧丙烷相对含量的快速分析方法

闫锐， 冀汝南

（天津长芦海晶集团有限公司，天津 300350）

六氟环氧丙烷（HFPO），又称全氟环氧丙烷，由于其含有三氟甲基结构而具有高度的化学活性，是一种重要的含氟中间体，可用于合成全氟离子交换树脂、氟塑料、氟橡胶、含氟表面活性剂、含氟润滑油、高级清洗剂等重要含氟化合物，在航空航天、电子、医药等领域得到广泛的应用[1]。 在现有技术中，基本上以六氟丙烯（HFP）为原料制备HFPO， 由于这两种物质的沸点很接近（HFP-29.4℃，HFPO-27.0℃），因而给后期分离带来很大的技术难题[2，3]。 因此，快速准确地测定HFP 和HFPO 的相对含量， 对HFPO 的合成条件的评定和控制具有重要意义。

1 试验部分

1.1 试验原料

HFP， 纯度>99%， 浙江巨化股份有限公司；HFPO， 纯度>99%， 浙江环新氟材料有限公司；HFP 和HFPO 的混合样品，自制。

1.2 试验仪器

红外光谱仪IRAffinity-1，日本岛津仪器公司。

1.3 试验过程

首先测定空气体样品池，将其出峰作为背景峰，再将一定量的HFP 或HFPO 或两者的混合气体通过金属真空线转移到红外气体池中，扫描测试。 测定的波数范围为2000～600 cm-1。

2 结果与讨论

2.1 标准品的红外光谱

对HFP（纯度>99%）和HFPO（纯度>99%）分别进行红外光谱分析，谱图如图1 和图2 所示。

图1 中，1795 cm-1处的峰由C=C 的伸缩振动引起，1395～1176 cm-1处的峰由C-F 键不同程度的伸缩振动引起。

图1 HFP 的FT-IR 谱图

图2 中，1365～1127 cm-1处 的峰由C-F 键不同程度的伸缩振动引起，1021 cm-1处的峰由CO-C 的伸缩振动引起。

图2 HFPO 的FT-IR 谱图

2.2 标准品的压力-吸光度标准曲线

分别选取红外光谱波数为1795 cm-1处和1550 cm-1处的吸光度值建立HFP 和HFPO 的压力-吸光度标准曲线，见图3 和图4。

图3 HFP 的压力-吸光度标准曲线

图4 HFPO 的压力-吸光度标准曲线

HFP 的压力-吸光度标准曲线为y=0.0730x+0.0192，HFPO 的压力- 吸光度标准曲线为y =0.0612x-0.0001。

2.3 混合样品的红外光谱及相对含量分析

图5为混合样品的红外谱图， 从图5 中可以看出：所测样品在1795 cm-1处（HFP）的吸光度值为1.295，在1550 cm-1处（HFPO）的吸光度值为0.861，利用图3 和图4 中所显示的HFP 与HFPO的压力-吸光度标准曲线计算出HFP 的含量为17.48 mmHg，HFPO 的含量为14.07 mmHg，进一步计算得出该混合气体中HFP 与HFPO 的相对比例为55.4∶44.6。

图5 HFP 和HFPO 混合样品的FT-IR 谱图

3 结论

分别选取红外光谱波数为1795 cm-1处和1550 cm-1处的吸光度值建立HFP 和HFPO 的压力-吸光度标准曲线，HFP 的压力-吸光度曲线为y=0.0730x+0.0192，HFPO 的压力-吸光度曲线为y=0.0612x-0.0001。 用HFP 和HFPO 混合气体红外光谱中波数为1795 cm-1处和1550 cm-1处的吸光度值分别计算得出HFP 和HFPO 的含量，进而计算得出HFP 与HFPO 的相对含量。 该方法可以快速测得HFP 和HFPO 混合物中两种组分的相对含量，可操作性强、实用价值高，是一种适合于工业生产的快速、高效的分析方法。