1, 4- Cyclohexanedicarboxylic Acidadalah bahan kimia dengan formula molekul C8H12O4. Campuran cis-trans adalah kristal putih, larut dalam pelarut organik seperti etanol, aseton dan kloroform, dengan kelarutan kira-kira 10% dan kelarutan 1% dalam air (20 darjah). Trans -1, 4- asid cyclohexanedicarboxylic adalah kristal kolumnar fosforus putih dengan kelarutan yang lebih rendah dalam air daripada cis, dan titik leburnya lebih daripada 300 darjah. Ia adalah kristal daun putih dengan kelarutan yang besar di dalam air. Ia adalah bahan mentah yang penting untuk pengeluaran poliester. Ia disusun dengan asid terephthalic (PTA) dengan ciri -ciri asid dicarboxylic dan digunakan untuk menghasilkan serat poliester selepas polikondensasi. Serat semacam ini dengan nama dagang Kodel dibangunkan oleh Eastman Company of the United States. Ia adalah polimer pemeluwapan linear yang sangat polimerisasi dengan ketumpatan relatif rendah, titik lebur yang tinggi dan sifat elektrik yang baik. Terutamanya sesuai untuk peralatan elektrik. Resin Alat ChDA Modified (PET).
Formula kimia |
C8H12O4 |
Jisim tepat |
172 |
Berat molekul |
172 |
m/z |
172 (100.0%), 173 (8.7%) |
Analisis Elemental |
C, 55.81; H, 7.03; O, 37.17 |
1. Resin untuk salutan serbuk; Resin untuk salutan gegelung;
2. Dalam Perubatan, ia digunakan untuk mensintesis ubat ulser peptik;
3. Dari segi resin poliester, ia boleh digunakan sebagai monomer yang diubah suai untuk meningkatkan penguning resin poliester dan meningkatkan fleksibiliti (kelembutan) tanpa mengubah kekerasannya.
4. Polyester melamin pepejal yang tinggi Enamel; Resin poliester tak tepu untuk salutan gel.
5. Application in waterborne polyurethane resin: 1, 4-CHDA and AD (adipic acid) have good processability, low solution viscosity, PIA (phthalic acid) ranks next in dispersion stability: 1, 4-CHDA>PIA>AD 1, 4- CHDA juga boleh membuat resin mencapai keseimbangan yang baik antara kekerasan dan fleksibiliti 1, 4- CHDA boleh digunakan untuk meningkatkan penyebaran resin akrilik, dan juga mempunyai kestabilan penyimpanan yang baik. Di samping itu, koordinasi 1, 4- chda dan resin akrilik.
Kaedah penyediaan untuk1, 4- Cyclohexanedicarboxylic Acid, terdiri daripada langkah -langkah berikut:
(1.
(2) Selepas (1) menyejukkan larutan, perlahan -lahan menambah asid hidroklorik untuk asidolisis sehingga nilai pH larutan kurang dari 3, penapis dan basuh, dan kering untuk mendapatkan serbuk putihnya.
Kelebihan kaedah ini adalah bahawa ia disintesis dari ester dimetil produk sebagai bahan mentah melalui hidrolisis dengan larutan alkali dan pengasidan asid hidroklorik. Hasil dan kesucian produk adalah tinggi, dan hasilnya boleh melebihi 90%, dan kesuciannya lebih dari 99%.
1, 4- Cyclohexanedicarboxylic Aciddisediakan oleh hidrogenasi asid terephthalic (PTA). Paten AS US 62917 0 6 menggunakan pemangkin PD\/c, yang dimuatkan dalam bakul autoklaf. Pertama, terus kacau larutan berair dengan kepekatan 5% PTA pada 200 darjah dan 4.5 MPa selama 45 minit, dan kemudian bertindak balas dengan pemangkin selama 3 jam. Penukaran mencapai 66.5%. Penyelesaian tindak balas selepas mengeluarkan air pelarut mengandungi 98.5% produk CHDA. Paten Jepun JP 2002020346 menggunakan PTA\/H2O sebagai bahan mentah dalam reaktor autoklaf, menggunakan pemangkin PD-BA\/C, bertindak balas pada 170 darjah dan 5.0 MPa selama 1 jam, dan hasil CHDA mencapai 96.4%. Paten lain juga dicadangkan untuk menggunakan RU dengan harga yang agak rendah sebagai komponen aktif, dan RU\/C pembawa karbon diaktifkan digunakan untuk reaksi, contohnya, tindak balas dilaporkan dalam paten AS US3027398 dan US4654064; Walau bagaimanapun, pemangkin RU\/C mempunyai aktiviti yang lemah dan selektiviti untuk tindak balas ini.
Aplikasi perindustrian
Industri Polimer
Polyesters berprestasi tinggi
CHDA adalah monomer utama dalam PCT, poliester dengan rintangan haba yang unggul, kestabilan dimensi, dan kestabilan hidrolisis berbanding PET. Aplikasi termasuk:
Penyambung Elektrik: Penyerapan kelembapan rendah PCT dan kekuatan dielektrik yang tinggi menjadikannya sesuai untuk komponen elektronik.
Bahagian Automotif: Digunakan dalam komponen di bawah hayat kerana rintangannya terhadap cecair enjin dan suhu ekstrem.
Copolymerization dengan diols lain (contohnya, etilena glikol) atau asid dicarboxylic (contohnya, asid isophthalic) khusus untuk kegunaan tertentu. Sebagai contoh, PCTG (PCT yang diubahsuai glikol) menggabungkan kejelasan, ketahanan, dan rintangan kimia, yang digunakan dalam pembungkusan makanan dan bekas kosmetik.
Poliamida dan polyimides
Diamine atau diester yang diperolehi CHDA menyumbang kepada sintesis poliamida dan polyimides dengan sifat terma dan mekanikal yang dipertingkatkan. Bahan -bahan ini dapat digunakan dalam:
Aeroangkasa: Komponen ringan, tahan panas untuk enjin pesawat.
Elektronik: Papan litar bercetak fleksibel dan pelekat suhu tinggi.
Pelapis dan pelekat
Resin berasaskan CHDA meningkatkan ketahanan dan kebolehlaksanaan salutan, terutamanya dalam aplikasi automotif dan seni bina. Keupayaan silang silangnya meningkatkan lekatan, rintangan kimia, dan kestabilan UV dalam formulasi untuk:
Cat automotif: Melindungi daripada calar, degradasi UV, dan kakisan.
Lapisan industri: Digunakan dalam saluran paip, tangki, dan struktur laut yang terdedah kepada persekitaran yang keras.
Bahan kimia khusus
Salutan serbuk
Kestabilan terma ChDA membolehkan penggunaannya dalam lapisan serbuk, yang menyembuhkan pada suhu tinggi tanpa memancarkan sebatian organik yang tidak menentu (VOC). Lapisan ini disukai dalam peralatan, perabot, dan kemasan seni bina.
Resin poliester tak tepu (UPRS)
UPR yang diubahsuai CHDA menawarkan sifat mekanikal yang lebih baik dan rintangan kimia, yang digunakan dalam plastik bertetulang gentian (FRP) untuk bot, bilah turbin angin, dan bahagian automotif.
Pertimbangan Alam Sekitar dan Keselamatan
Ketoksikan dan kesan ekologi
CHDA diklasifikasikan sebagai sebatian rendah toksis, dengan nilai LD50 lisan dalam tikus melebihi 5 g\/kg. Walau bagaimanapun, biodegradability yang terhad menimbulkan kebimbangan mengenai kegigihan alam sekitar jangka panjang. Kajian menunjukkan bahawa CHDA boleh berkumpul di sedimen atau tanah, yang berpotensi mempengaruhi ekosistem akuatik.
Inisiatif kemampanan
Industri ini mengamalkan prinsip kimia hijau untuk mengurangkan jejak karbon CHDA:
Pengoptimuman pemangkin: Menggantikan logam mulia dengan alternatif yang berlimpah bumi (contohnya, besi, kobalt) untuk mengurangkan kos dan kesan alam sekitar.
Kitar semula pelarut: Melaksanakan sistem gelung tertutup untuk meminimumkan sisa dalam langkah-langkah pembersihan.
Bio-Sourcing: Melabur dalam laluan sintesis mikrob atau enzimatik untuk menggunakan bahan bakar yang boleh diperbaharui.
Pematuhan peraturan
Pengeluaran dan penggunaan CHDA mematuhi peraturan seperti REACH (EU), TSCA (AS), dan GHS (Global Harmonized System). Had pendedahan pekerjaan (OELs) ditetapkan untuk melindungi pekerja dari kerengsaan pernafasan atau dermal, dengan kepekatan udara yang disyorkan di bawah 0. 5 mg\/m³.
Arahan penyelidikan masa depan
Pembangunan Bahan Lanjutan
Nanocomposites Polimer memori bentuk Sintesis yang mampanHidrogenasi elektrokimia: Menggunakan elektrik yang boleh diperbaharui untuk memacu penghidrogenasi TPA dapat mengurangkan pergantungan pada bahan api fosil dan pelepasan gas rumah hijau yang lebih rendah. |
|
|
Model Ekonomi Pekeliling: Membangunkan proses kitar semula untuk polimer yang mengandungi CHDA (contohnya, depolimerisasi kimia) untuk menutup gelung bahan dan mengurangkan sisa. Inovasi bioperubatanSistem penyampaian dadah: Hydrogels berasaskan CHDA boleh membolehkan pelepasan terapeutik terkawal, dengan kadar kemerosotan yang boleh disesuaikan untuk penghantaran yang disasarkan. Kejuruteraan tisu: Perancah yang diperbuat daripada kopolimer CHDA mungkin menyokong pertumbuhan sel dan pertumbuhan semula tisu, yang menawarkan alternatif kepada bahan tradisional seperti kolagen atau poli (asid laktik). |
Trend pasaran dan prospek ekonomi
Pasaran global untuk CHDA dan derivatifnya dijangka berkembang pada CAGR sebanyak 4-5% hingga 2030, didorong oleh permintaan untuk bahan berprestasi tinggi dalam sektor automotif, elektronik, dan pembungkusan. Pemain utama termasuk:
Eastman Chemical: Pengeluar terkemuka resin PCT dan PCTG.
SK Chemicals: Mengkhususkan diri dalam poliester berasaskan bio dan derivatif CHDA.
Toray Industries: Berinovasi dalam polyimides berasaskan CHDA untuk aplikasi aeroangkasa.
Pemandu kos
Harga bahan mentah: Turun naik dalam kos p-xylene atau metanol mempengaruhi harga CHDA.
Kemajuan teknologi: Inovasi dalam pemangkin hidrogenasi atau teknik pembersihan mengurangkan kos pengeluaran, meningkatkan daya saing.
Peluang yang muncul
Kenderaan Elektrik (EVS): Polimer berasaskan CHDA dinilai untuk kandang bateri kerana kebencian api dan sifat ringan, berpotensi meningkatkan julat dan keselamatan EV.
Percetakan 3D: Resin CHDA suhu tinggi membolehkan pembuatan tambahan bahagian tahan lama untuk aplikasi prototaip dan penggunaan akhir.
Kesimpulan
1, 4- asid cyclohexanedicarboxylic mencontohkan persimpangan kimia tradisional dan sains bahan canggih. Ciri -ciri strukturnya yang unik membolehkan penciptaan polimer canggih yang memenuhi keperluan prestasi yang ketat dalam pelbagai industri, dari automotif hingga elektronik. Apabila penyelidikan berlangsung, peranan CHDA dalam model ekonomi pekeliling, inovasi bioperubatan, dan teknologi hijau kemungkinan akan berkembang, mengukuhkan statusnya sebagai sebatian serba boleh dan tidak diperlukan.
Cabaran masa depan termasuk kaedah sintesis berasaskan bio, mengoptimumkan laluan kitar semula, dan menangani halangan pengawalseliaan di pasaran global. Walau bagaimanapun, dengan kerjasama interdisipliner yang berterusan, CHDA bersedia untuk menyumbang secara signifikan kepada pembangunan bahan-bahan generasi akan datang yang mengimbangi fungsi, kemampanan, dan daya maju ekonomi.
Dengan terus meneroka potensi kimia dan aplikasi perindustrian ChDA, saintis dan jurutera boleh membuka kunci penyelesaian baru kepada cabaran global, dari perubahan iklim ke penjagaan kesihatan, memastikan kaitannya pada abad ke -21 dan seterusnya.
Cool tags: 1, 4- Cyclohexanedicarboxylic acid cas 1076-97-7, pembekal, pengeluar, kilang, borong, beli, harga, pukal, untuk dijual