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        三甲基鋁國(guó)產(chǎn)化之痛有望破解

        2021-04-09 13:18:31
        浙江化工 2021年3期
        關(guān)鍵詞:催化劑

        三甲基鋁(TMA)是一種重要的有機(jī)金屬化合物,可用于生產(chǎn)芯片和高質(zhì)量熔噴料的催化劑,但我國(guó)TMA 一直依賴進(jìn)口。隨著國(guó)內(nèi)首套年產(chǎn)400 t TMA 裝置的投產(chǎn),此項(xiàng)“卡脖子”技術(shù)瓶頸有望被打破。2021 年4 月9 日在青島舉辦的環(huán)烯烴共聚物技術(shù)與市場(chǎng)論壇上,專家將介紹《三甲基鋁和MAO 國(guó)產(chǎn)化最新進(jìn)展》。

        TMA 常用于生產(chǎn)芯片的晶圓上,在光伏、LED、集成電路、液晶顯示都要用到TMA。TMA 還是合成茂金屬催化劑體系中助催化劑甲基鋁氧烷(MAO)、改性甲基鋁氧烷(MMAO)的起始原料。熔噴布是生產(chǎn)口罩、防護(hù)衣等醫(yī)療物資的原料,用茂金屬催化劑可直接聚合生產(chǎn)熔噴布專用料——高熔融指數(shù)聚丙烯。聚丙烯的熔融指數(shù)越高,熔噴出的纖維就越細(xì),制作成的熔噴布過(guò)濾性也就越好。用茂金屬催化劑可以直接聚合制備熔噴紡絲聚丙烯。該方法不引入過(guò)氧化物,無(wú)殘留、無(wú)異味。目前,全球僅有美國(guó)乙基公司和德國(guó)Witco 公司能夠生產(chǎn)TMA,國(guó)內(nèi)如果全部依靠進(jìn)口,每千克TMA 的價(jià)格高達(dá)3000~4000元,進(jìn)而造成茂金屬催化劑及熔噴料成本高、經(jīng)濟(jì)性弱。

        TMA 的合成方法按照不同反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行分類,包括還原法、格氏試劑法、超聲波輻射法和烷基交換法等。烷基鋁與鹵代甲烷反應(yīng)被認(rèn)為是較理想的合成方法。烷基交換法是由倍半物與烷基鋁反應(yīng)生成TMA,倍半物中比較適合作為反應(yīng)原料的是甲基鋁倍半溴及甲基鋁倍半碘。此反應(yīng)的收率高于86%,但反應(yīng)時(shí)間超過(guò)12 h,且將TMA 從反應(yīng)液中蒸出則需更長(zhǎng)的時(shí)間??刹捎勉G基化合物為催化劑,烷基鋁與鹵代甲烷在鉍催化體系下反應(yīng)制備TMA。該反應(yīng)的催化劑一般為含鉍化合物,如烷基鉍、芳基鉍、無(wú)機(jī)鉍鹽以及能被轉(zhuǎn)化為烷基或芳基鉍的含鉍化合物,都能形成催化劑活性組分。該合成方法的反應(yīng)時(shí)間為4 h,收率約為60%,但仍存在收率不夠高、催化劑價(jià)格較昂貴、后處理過(guò)程中分離難度較大等問(wèn)題。

        此外,還可以將釩基化合物作為催化劑,烷基鋁與鹵代甲烷在釩催化體系下反應(yīng)制備TMA,該方法的產(chǎn)率達(dá)85%,但反應(yīng)周期較長(zhǎng),同時(shí)要控制低溫環(huán)境難度較大,釩化合物的價(jià)格也較為昂貴。

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