Propylene carbonateadalah cecair yang tidak berwarna, tidak berbau, mudah terbakar dengan formula molekul C4H6O3, CAS C4H6O3. Boleh dilarang dengan eter, aseton, benzena, kloroform, vinil asetat, dan lain -lain, larut dalam air dan karbon tetraklorida, mempunyai keupayaan penyerapan yang kuat untuk karbon dioksida, dan stabil. Dalam industri, ia dihasilkan dengan menambah epichlorohydrin dan karbon dioksida di bawah tekanan tertentu dan penyulingan di bawah tekanan yang dikurangkan. Boleh digunakan sebagai pelarut minyak, pelarut berputar, olefin, pengekstrakan hidrokarbon aromatik, penyerap karbon dioksida, pewarna larut air, dan penyebaran pigmen. Dalam industri elektronik, ia boleh digunakan sebagai medium yang sangat baik untuk bateri dan kapasitor tenaga tinggi, dan dalam industri polimer, ia boleh digunakan sebagai pelarut dan plastik untuk polimer. Plasticizers digunakan sebagai pelekat dan pengedap. Ia juga boleh digunakan sebagai pemecut pengawetan untuk resin fenolik dan dispersant untuk pigmen pelekat dan pengisi larut air. Industri kimia adalah bahan mentah utama untuk mensintesis dimetil karbonat dan juga boleh digunakan untuk menghilangkan karbon dioksida dan hidrogen sulfida dari gas asli dan gas retak petroleum · Selain itu, ia juga boleh digunakan dalam bidang perindustrian seperti tekstil dan percetakan dan pencelupan.
Formula kimia |
C4H6O3 |
Jisim tepat |
102 |
Berat molekul |
102 |
m/z |
102 (100.0%), 103 (4.3%) |
Analisis Elemental |
C, 47.06; H, 5.92; O, 47.01 |
|
|
PC A lima karbonat kitaran yang disintesis oleh cycloaddition epichlorohydrin dan karbon dioksida, telah menunjukkan nilai aplikasi yang luar biasa dalam pelbagai bidang seperti kejuruteraan kimia, tenaga, dan bahan kerana sifat fizikal dan kimianya yang unik.
(1) medan pemurnian gas
Penyerapan karbon dioksida:
Kelebihan proses: Berbanding dengan kaedah amina alkohol tradisional,propylene carbonateKaedah mempunyai ciri -ciri beban penyerapan yang tinggi (0.
Kes Perindustrian: Henan Junma Chemical 3 0 0000 tan/tahun loji mengekalkan kawalan stabil kandungan Co ₂ dalam gas yang disucikan di bawah 0.1%.
Desulfurisasi gas asli:
Penyerapan Kerjasama: Ia mempunyai keupayaan penyerapan selektif untuk H ₂ S dan Co ₂, sesuai untuk pembersihan gas asli sulfur yang tinggi.
Parameter teknikal: Suhu penyerapan 40 darjah, suhu resolusi 120 darjah, jumlah peredaran 1.5 l/m ³ gas asli.
(2) permohonan perindustrian bateri
Elektrolit bateri lithium ion:
Pengoptimuman formula: Menambah 2 0% PC ke sistem 1.2 mol/L LIPF ₆/EC+DEC menghasilkan kekonduksian suhu rendah (-20 darjah) daripada 0.85 ms/cm untuk elektrolit.
Peningkatan Prestasi: Selepas syarikat bateri lithium kuasa tertentu mengguna pakai formula ini, kadar pengekalan kapasiti suhu rendah bateri meningkat dari 68% hingga 82%.
Kapasitor ion lithium:
Aditif elektrolit: Ethylene sulfite (ES) berfungsi secara sinergistik dengan PC, dan hasil tambahan 5% ES dalam kadar pengekalan 73.7% kapasiti kadar 20C kapasitor.
(3) pemprosesan bahan polimer
Plasticizer:
Pengubahsuaian Resin Epoxy: Menambah 8% PC meningkatkan kekuatan ricih dari 18 MPa hingga 24 MPa, dan perusahaan turbin angin tertentu memperluaskan kehidupan keletihan sebanyak 30% selepas mengadopsinya.
Pelarut tindak balas pempolimeran:
Sintesis polikarbonat: Apabila dipelopori dengan bisphenol A, PC bertindak sebagai pelarut untuk mengurangkan suhu tindak balas sebanyak 15 darjah, dan indeks pengagihan berat molekul produk berkurangan dari 2.8 hingga 2.2.
(4) sintesis bahan kimia halus
Pengeluaran dimetil karbonat (DMC):
Proses pertukaran ester: PC bertindak balas dengan metanol, dengan kadar penukaran DMC sebanyak 92%. Kesucian produk dalam loji 50000 tan/tahun di taman perindustrian kimia tetap stabil di lebih dari 99.9%.
Perantara farmaseutikal:
Sintesis antibiotik cephalosporin: Sebagai medium tindak balas acylation, ia mengurangkan masa tindak balas sebanyak 40% dan meningkatkan hasil batch tunggal sebanyak 12%.
Aplikasi kehidupan seharian
(1) Pembersihan dan degreasing
Pelarut ketoksikan yang rendah:
Kelebihan VOC: Disenaraikan di Senarai Kimia Safer EPA AS, dengan tekanan wap 0. 023 mmHg, piawaian pengecualian VOC mesyuarat.
Kes Permohonan: Menggantikan diklorometana untuk pembersihan komponen elektronik mengurangkan ketegangan permukaan sebanyak 30% dan meningkatkan kecekapan pembersihan sebanyak 25%.
(2) Penjagaan peribadi dan kosmetik
Alternatif selamat:
Kerengsaan yang rendah: Digunakan sebagai pengganti N-methylpyrrolidone dalam formulasi kosmetik, skor ujian kerengsaan kulit dikurangkan sebanyak 40%.
Ejen pembentukan filem:
Dakwat UV yang boleh disembuhkan: Menambah 10% PC meningkatkan fleksibiliti filem sembuh sebanyak 50%, dan ujian lenturan ASTM D522 mencapai 300 kali tanpa retak.
(4) Bahan binaan rumah
Pelekat kayu:
Penggantian resin fenolik: Resin formaldehid urea yang diubahsuai PC, dengan kekuatan ikatan 2.5 MPa dan pengurangan 60% dalam pelepasan formaldehid.
Ejen Rawatan Permukaan:
Pengoksidaan profil aluminium: Menambah 3% PC meningkatkan keseragaman ketebalan filem oksida sebanyak 25%, dan memanjangkan masa ujian semburan garam dari 120 jam hingga 180 jam.
Penyelidikan saintifik dan penjelajahan canggih
(1) Penggunaan sumber CO2
Teknologi Penetapan Kimia:
Catalytic synthesis of PC: Titanate nanotube (TNT) catalyst, PO conversion rate>99.9%, PC Selectivity 100%.
Kajian mekanisme: Pemangkinan sinergistik tapak asid hidroksil dan Lewis di permukaan TNT mengurangkan halangan pembukaan cincin PO.
(2) bahan tenaga baru
Elektrolit pepejal:
Elektrolit polimer: Sistem campuran PC dan PEO, dengan kekonduksian ionik 1.2 × 10 ⁻⁵ S/cm (30 darjah), sesuai untuk bateri lithium keadaan pepejal.
Bateri Ion Natrium:
Pengoptimuman elektrolit: Menambah etilena karbonat fluorinasi (FEC) ke elektrolit berasaskan PC menghasilkan bilangan penghijrahan natrium ion 0. 82
(3) Proses mesra alam
Sistem pemangkin hijau:
Pemangkin Biobased: Cecair ionik memangkinkan sintesis PC dari Co ₂ dan epichlorohydrin, dengan kadar penukaran 85%, dan boleh dikitar semula 10 kali.
Bahan yang boleh degradasi:
Poli (Propylene carbonate): PC Co dipolimerisasi dengan CO ₂, dengan kadar penurunan berat badan material sebanyak 60% (selepas 3 bulan pengebumian tanah), memenuhi piawaian untuk plastik biodegradable.
Sifat kimia dan mekanisme tindak balas
(1) struktur molekul dan sifat fizikal
'Ini sangat mengagumkan untuk bekerja dengan kreatif. Amazingy teratur, mudah untuk berkomunikasi. Responsif dengan lelaran seterusnya, dan kerja yang indah.
Formula dan struktur molekul:
C4H6O3, lima struktur kitaran yang mengandungi satu kumpulan karbonat dan dua kumpulan metil.
Keadaan fizikal:
Cecair tanpa warna dan telus, tidak berbau, mudah terbakar, titik mendidih 242 darjah, titik lebur 48.8 darjah, ketumpatan 1.205 g/cm ³.
Kelarutan:
Ia boleh didapati dengan pelarut kutub seperti air, alkohol, eter, dan benzena, dan mempunyai keupayaan penyerapan yang kuat untuk gas seperti karbon dioksida dan hidrogen sulfida.
Kestabilan:
Kimia stabil, sebahagiannya diuraikan di atas 200 darjah, hidrolisis di bawah pemangkinan asid/alkali.
(2) kereaktifan dan potensi aplikasi
Reaksi Cycloaddition:
Sintesis efisien propylene carbonat dari epichlorohydrin dan karbon dioksida di bawah tindakan pemangkin, dengan 100% ekonomi atom.
Sifat pelarut:
Pemalar dielektrik yang tinggi (64.9) menjadikannya komponen yang ideal untuk elektrolit bateri lithium-ion.
Derivatif yang difungsikan:
Produk hiliran seperti dimetil karbonat dan polikarbonat boleh disediakan melalui pertukaran ester, hidrolisis amina, dan reaksi lain.
1. Sintesis berdasarkan 1, 2- propanediol
Kerana teknologi sintesis 1, 2- propanediol agak matang, dan kualiti produk dan output relatif stabil, terdapat banyak laporan mengenai sintesisnya menggunakan propylene glycol sebagai bahan mentah utama.
1) Kaedah phosgene propylene glycol: Penyediaan perindustrian pertama adalah tindak balas sintesis 1, 2- propanediol dan phosgene.
Phosgene adalah bahan yang sangat toksik, menyebabkan kemudaratan yang serius kepada orang dan alam sekitar; Di samping itu, asid hidroklorik produk sampingan dijana, yang bukan sahaja mengurangkan ekonomi atom proses, tetapi juga meningkatkan kos pelaburan proses disebabkan oleh kakisan asid hidroklorik pada peralatan. Oleh itu, penggunaan undang -undang ini telah dilarang.
2) Kaedah urea propylene glikol
Sintesisnya dari urea dan 1, 2- propanediol telah dikaji lebih banyak di China. Apabila propylene glycol bertindak balas dengan urea untuk mensintesispropylene carbonate, langkah pertama adalah untuk menjana amino karbonat, dan langkah kedua adalah untuk deaminasi dan siklisasi amino karbonat untuk menghasilkan produk sasaran, disertai dengan penjanaan ammonia produk sampingan. Paten yang dilaporkan sebelum ini untuk penyediaannya dari urea dan propylene glikol memperkenalkan keadaan tindak balas ringan dan hasil yang tinggi dari produk sasaran. Pemangkin yang diperkenalkan adalah timah organik, yang mempunyai ketoksikan tertentu.
Menggunakan pemangkin asas pepejal dapat mengurangkan ketoksikan proses. Dengan kehadiran alkali pepejal, seperti zink oksida, suhu tindak balas adalah 100 ~ 200 darjah, nitrogen diperkenalkan, dan selepas masa tindak balas, hasil produk yang dikira oleh urea dapat mencapai 99%. Apabila pemangkin kalsium oksida komposit digunakan, di bawah keadaan tekanan yang dikurangkan, suhu adalah 150 ~ 160 darjah, penukaran urea adalah 95%~ 98%, dan selektiviti itu adalah 90%~ 98%. Pemangkin boleh dikitar semula.
Menggunakan MGO yang dikalkulasikan dari magnesium karbonat asas sebagai pemangkin, ia disintesis dari urea dan propylene glikol. Selepas reaksi 3 jam pada 170 darjah, hasil PC lebih daripada 90%. Sebatian plumbum dan zink bukan organik digunakan sebagai pemangkin heterogen. Hasilnya adalah 98% dalam urea pada 160 darjah selama 6 jam; Produk reaksi dan pemangkin mudah dipisahkan. Menggunakan Fe Zn oksida sebagai pemangkin, hasilnya adalah 78% selepas reaksi pada 170 darjah untuk 2h. Komponen aktif utama pemangkin adalah ZnO, yang dipromosikan oleh tindakan bersama ZnO dan ZnFe2O4. Kos produk yang disintesis oleh kaedah urea propylene glikol agak rendah, dan ia mempunyai kelebihan tertentu dalam proses bahan mentah.
3) Kaedah propylene glycol karbon dioksida
Proses tindak balas menggunakan karbon dioksida. Karbon dioksida adalah gas rumah hijau. Oleh kerana kepekatan karbon dioksida di permukaan bumi telah meningkat disebabkan oleh aktiviti manusia, ia adalah idea sintetik hijau untuk menggunakan karbon dioksida sebagai bahan mentah untuk memperbaikinya menjadi bahan kimia, dan laporan praktikal telah dilihat. Pada masa ini, walaupun karbon dioksida yang digunakan dalam kebanyakan kajian tidak langsung dari pelepasan, pemikirannya juga dianggap hijau. Pemangkin yang digunakan dalam kaedah ini adalah garam logam alkali atau garam logam bumi alkali, dan aktiviti pemangkin kalium karbonat adalah tinggi. Dalam sistem pemangkin homogen, hasil propylene carbonat dapat mencapai 12.6%.
Untuk mengatasi kesukaran pemisahan produk dan kitar semula pemangkin yang disebabkan oleh tindak balas pemangkin homogen, kalium karbonat dimuatkan pada karbon aktif untuk tindak balas pemangkin heterogen. Keputusan menunjukkan bahawa selektiviti produk telah diperbaiki. Asetonitril pelarut digunakan dalam proses sintesis, yang mengurangkan tahap hijau proses. Sebatian organik timah, seperti Bu2sno atau Bu2Sn (OME) 2, juga boleh memangkin tindak balas 1, 2- propanediol dan karbon dioksida untuk menghasilkan propylene carbonat di bawah keadaan superkritikal.
Penambahan cosolvent atau kehadiran ejen dehidrasi memberi manfaat kepada pengeluaran dan hasil produk. Air dijana semasa reaksi 1, 2- propanediol dan karbon dioksida, yang mengurangkan kadar penggunaan atom dalam proses tindak balas, dan produk akan dihidrolisiskan, jadi hasil produk akan dihalang oleh air. Ini adalah masalah utama yang dapat diselesaikan dalam proses perindustrian.
4) Kaedah pertukaran propilena glikol dan ester
Ia boleh disediakan oleh transesterifikasi 1, 2- propanediol dengan dietil karbonat atau dimetil karbonat.
Hasilnya adalah 88% apabila logam alkali atau logam bumi alkali digunakan sebagai pemangkin dan bertindak balas pada 144 darjah di bawah tekanan normal selama 12 jam. Jika dibutyltin dilurate dan jejak asas yang kuat digunakan sebagai pemangkin untuk tindak balas transesterifikasi, refluks xilena digunakan untuk mengawal suhu tindak balas, dan etanol, produk sampingan, terus dikecualikan, langkah-langkah operasi dapat dikurangkan. Walau bagaimanapun, bahan mentah yang digunakan dalam kaedah ini adalah mahal, dan ketoksikan pemangkin organotin agak tinggi, jadi ia bukan proses hijau yang ideal.
2. Sintesis berdasarkan propilena oksida
Penambahan siklisasi propilena oksida dan karbon dioksida untuk menghasilkan adalah reaksi pengurangan eksotermik dan kelantangan. Oleh itu, suhu rendah dan keadaan tekanan tinggi adalah kondusif kepada tindak balas. Kerana ia adalah tindak balas tambahan, ekonomi atom proses dapat mencapai 100 secara teoritis, tetapi keadaan sebenarnya berkaitan dengan sistem pemangkin yang digunakan.
Sistem pemangkin terutamanya termasuk sistem pemangkin homogen dan sistem pemangkin heterogen. Dalam sistem pemangkin homogen, pemangkin kompleks dapat memangkinkan reaksi propilena oksida dan karbon dioksida untuk menghasilkan. Kelemahannya ialah kepekatan pemangkin adalah agak tinggi dan hasil tindak balasnya agak rendah. Garam ammonium Quaternary, garam fosfin kuartal dan pemangkin garam logam alkali mempunyai aktiviti pemangkin yang tinggi untuk tindak balas tambahan propilena oksida dengan karbon dioksida, dan kadar penukarannya agak tinggi.
Pemangkin kompleks ion logam homogen, nama kod MC -3, memangkin reaksi propilena oksida dengan karbon dioksida di bawah keadaan suhu tindak balas 135 darjah dan tekanan 3 MPa, dan hasilnya lebih daripada 94%. Di samping itu, pemangkin garam logam alkali juga boleh memangkin sintesispropylene carbonatedengan bantuan Ether Mahkota Macrocyclic. Oleh kerana ketoksikan kuat eter mahkota makrokiklik, nilai praktikal kaedah sintesis ini dikurangkan.
Cool tags: propylene carbonate cas 108-32-7, pembekal, pengeluar, kilang, borong, beli, harga, pukal, untuk dijual