氢氟醚(HFE)是新一代ODS的空想替代品,是最主要的含氟专用化学品之一。
第一代产品
20世纪30年代科学事情者开拓出氯氟烷烃(例如:三氟三氯乙烷[CFC-113]、三氯一氟甲烷[CFC-11]、二氯二氟甲烷[CFC-12]等,简称CFCs),CFCs中的卤素原子是元素周期列表中非金属性及吸电子能力极强的原子,能使烷烃链带上很强的极性。这样的有机化合物既有有机物质的非极性、又具有卤素原子极强的极性,同时具有无毒或低毒、不可燃、不爆炸、易检漏、工艺大略、价格低廉等特点,因此它(们)在理论上既可以溶解带非极性的有机污物,又可以溶解带极性的无机污物,作为洗濯剂是极好的。其余,CFCs沸点低、临界温度高、凝固温度低、汽化潜热大等性能,同样具有突出的制冷量大的特点,可作制冷剂。因此,CFCs是当代化生活不可短缺的一类化学物质。

但是,到了70年代,科学家创造CFCs毁坏臭氧层,Cl、F 原子引入碳链,一方面由于F 原子的大小和极性使碳链更加稳定,这一点对付用户是十分有利的;另一方面又由于Cl原子的非金属性位居非金属榜首,一旦从分子中解离出来,其反应性(活泼性)就会非常强, 因此,CFCs是极易分解出氯自由基的,氯自由基可与臭氧分子连锁反应引起对大气臭氧层毁坏,CFCs也会对红外辐射有强烈接管引起温室效应。各类引起国际社会的高度关注,制订出多部国际公约,加快淘汰 CFCs等ODS物质 。
第二代产品
在考虑CFCs替代品时, 科学家考虑在 CFCs分子中引入氢原子,研发出含氢氯氟烃(HCFC),一方面保持CFCs的良好物性,一方面降落分子中Cl原子个数以降落对臭氧层的毁坏,但仍同时存在Cl、F原子, 因此HCFC作为第二代产品(以CFCs为第一代产品)的 ODP值不为0(如1,1-二氯一氟乙烷[HCFC-141b]的ODP值为0.11),蒙特利尔议定书对HCFC也规定了淘汰期限, 只是比CFCs 类化合物晚一些
第三、四代产品
ODP为0的产品为第三、四代产品,因不含Cl元素,对大气臭氧层没有毁坏,ODP为0。氢氟烃(HFC)为第三代产品,曾被认为是空想的ODS替代品,但是由于HFC能很强的接管红外辐射,并且大气寿命韶光很长,具有很高的GWP值。第四代产品含氟烯醚(HFO)和氢氟醚(HFE),是科学事情者为得到与 CFCs、 HCFCs相似的物理性子, 又能够较快地在大气等分解,大气寿命较短,对环境友好的化合物而设计的。如HFE是含氟、碳、氢、氧元素的醚类化合物,C-O-C键键能较小,易在对流层分解,被雨水带回地面,大气寿命短约为1~5年,GWP值低,对环境险些没有影响,是新一代ODS空想替代品。
运用领域
HFE具有无闪点、低毒性、无堕落性、不燃等安全性,低表面张力、化学稳定性良好、材料兼容性良好等优秀性能,以及无臭氧层毁坏、无温室效应、低VOC、较短的大气寿命等环保性能,易于储藏和运输,具有其他替代品无可比拟的上风,运用非常广泛。
(一)制冷剂
可用于冰箱、冷柜、高温热泵、汽车空调,也可用作数据中央沉浸式冷却的冷却液,大幅降落能源利用,缩小数据中央空间规模,优化做事器硬件性能。
(二)洗濯剂
HFE物质很易发挥,快干无残留,且对碳氟聚合物溶解力强,因而适用作气体干燥剂、洗濯剂、衣物干洗剂、精密器件的洗濯。在美国环境保护局(US EPA)确定的氟利昂替代物清单中被指定为可无限制利用。因其兼顾洗濯能力、过程安全和环境保护,受到产品附加值高的企业的青睐,一旦其生产本钱能大幅降落,必将得到迅速推广。
(三)发泡剂
HFE的摩尔质量大,蒸汽导热系数低,不燃性和热稳定性等可作为硬质泡沫塑料的发泡剂、绝缘材料添加剂、灭火剂的添加剂和传热工质。
总体来说,HFE是一种具有良好前景的化合物,HFE的研究也正在逐步受到人们的关注。