Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. je jedným z najskúsenejších výrobcov a dodávateľov 2,2'-azobis(2-metylpropionitrilu) cas 78-67-1 v Číne. Vitajte vo veľkoobchodnom vysokokvalitnom 2,2'-azobis(2-metylpropionitril) cas 78-67-1 na predaj tu z našej továrne. Dobré služby a rozumná cena sú k dispozícii.
Ak sa oddelíme2,2'-azobis(2-metylpropionitril)(AIBN) vďaka jeho dobre-známej úlohe „generátora voľných radikálov“ môžeme odhaliť jeho nejasnú podstatu ako presné chemické hodiny a mikrokozmický časo-tvarovač. Jeho tepelný rozklad nie je jednoduchým prerušením chemickej väzby, ale skôr kvázi-synchrónnym seba{4}}deštrukciou rituálu zakódovaného prísnou geometrickou štruktúrou molekúl: dve veľké izobutyronitrilové skupiny, ako protizávažia, prinútia molekulu prijať špecifickú konformáciu, čo spôsobí rozbitie dvoch C-}N molekúl plynu v časovom a koordinovanom priestore. Tento vnútorný „časovací“ mechanizmus poskytuje AIBN takmer kvantitatívnu účinnosť a predvídateľnú rýchlosť rozkladu, čím sa stáva spoľahlivou pružinou, ktorá poháňa polymerizačnú reakciu tak, aby plynulo postupovala pozdĺž časovej osi. Ešte hlbšie, tento proces rozkladu zanecháva nielen odtlačok v časovej dimenzii, ale tiež vykonáva skrytú rytinu v priestorovej dimenzii - bubliny dusíkového plynu generované v momente rozkladu v nanoúrovni sa stávajú prechodnou šablónou „negatívneho priestoru“. Pri gélovaní polyméru alebo syntéze mikroguľôčok tieto bubliny presne riadené životným cyklom AIBN priamo formujú topologickú formu poréznej štruktúry finálneho materiálu. Preto AIBN nie je len východiskovým bodom reakcie; je to tiež miniatúrny motor, ktorý premieňa tepelnú energiu do vopred určeného časového poriadku a v tichosti definuje konečnú štruktúru materiálu mikroskopického vesmíru prostredníctvom presného rytmu seba-deštrukcie a generovaných prechodných časopriestorových{12}}dutín.
|
Chemický vzorec |
C8H12N4 |
|
Presná hmotnosť |
164 |
|
Molekulová hmotnosť |
164 |
|
m/z |
164 (100.0%), 165 (8.7%), 165 (1.1%) |
|
Elementárna analýza |
C, 58.51; H, 7.37; N, 34.12 |
|
|
|
2,2'-azobis(2-metylpropionitril), skrátene AIBN, je organická zlúčenina s chemickým vzorcom C₈H₁₂N4. Je to biely kryštalický prášok, ktorý je nerozpustný vo vode, ale rozpustný v rôznych organických rozpúšťadlách, ako je etanol, éter, toluén a metanol. Hlavné aplikácie AIBN možno zhrnúť do nasledujúcich troch oblastí:
Iniciátor radikálovej polymerizácie: základný kameň chemického priemyslu
Polymerizácia voľnými radikálmi je jedným z najdôležitejších typov polymerizačných reakcií v chemickom priemysle a jej produkty pokrývajú základné materiály, ako sú plasty, guma, vlákna, nátery atď., čím podporujú fungovanie globálneho výrobného priemyslu. Ako „zapaľovač“ radikálovej polymerizácie výkon iniciátora priamo určuje účinnosť polymerizačnej reakcie, distribúciu molekulovej hmotnosti produktov a konečné vlastnosti materiálu. Spomedzi mnohých iniciátorov sa AIBN stal nepostrádateľným „základným kameňom“ iniciátora v chemickom priemysle vďaka svojim jedinečným vlastnostiam rozkladu a širokej použiteľnosti.
Polyvinylchlorid je jedným z najväčších{0}}univerzálnych plastov na svete, ktorý sa široko používa v oblastiach ako stavebníctvo, balenie a elektronika. AIBN je klasický iniciátor pre suspenznú polymerizáciu PVC, typicky používaný v množstve 0,04 % - 0,2 % hmotnosti monoméru. Pri syntéze PVC je teplota rozkladu AIBN (64 stupňov) prispôsobená teplote polymerizácie monoméru vinylchloridu (50-60 stupňov) prostredníctvom účinku rozpúšťadla: úpravou hodnoty pH vodnej fázy a koncentrácie dispergačných činidiel sa polymerizačný systém udržiava v stabilnom suspenznom stave pri teplote rozkladu AIBN, čím sa vytvára PVC živica s rovnomernou veľkosťou častíc poros-2 (000μ)
Príprava akrylonitrilbutadiénstyrénového (ABS) kopolyméru
ABS je technický plast, ktorý kombinuje húževnatosť, tvrdosť a tepelnú odolnosť, široko používaný v oblastiach, ako sú automobily, elektronika a domáce spotrebiče. V lotionovej polymerizácii ABS sa AIBN používa ako primárny iniciátor v kombinácii s redoxnými iniciátormi, ako je persíran draselný (KPS), aby sa dosiahlo „dvoj{1}}riadenie“ polymerizačnej reakcie:
Nízkoteplotné štádium (40-50 stupňov): AIBN sa rozkladá za vzniku voľných radikálov, čo spúšťa kopolymerizáciu styrénu a akrylonitrilu za vzniku tvrdých segmentov;
Štádium vysokej teploty (60-70 stupňov): KPS sa rozkladá za vzniku sulfátových radikálov, ktoré iniciujú polymerizáciu butadiénu a vytvárajú mäkké segmenty.
Úpravou dávkovacieho pomeru AIBN ku KPS (zvyčajne 1:0,5-1:2) možno presne kontrolovať pomer tvrdých a mäkkých segmentov v ABS, čím sa prispôsobí rázová húževnatosť, modul pružnosti v ťahu a teplota tepelnej deformácie materiálu.
Akrylové polyméry (ako je polymetylmetakrylát, PMMA) sú široko používané v oblasti optických šošoviek, billboardov a náterov vďaka ich vynikajúcej optickej priehľadnosti a odolnosti voči poveternostným vplyvom. AIBN je bežne používaný iniciátor na polymerizáciu akrylových monomérov a jeho výhody spočívajú v:
Nízky zvyškový monomér: Plynný dusík (N 2) generovaný rozkladom AIBN môže podporovať konverziu monomérov na polyméry, čím sa znižuje obsah zvyškového monoméru pod 0,1 %;
Úzka distribúcia molekulovej hmotnosti: Mechanizmus rozkladu jedného radikálu AIBN znižuje reakcie prenosu reťazcov, čo umožňuje, aby bol index distribúcie molekulovej hmotnosti (PDI) PMMA kontrolovaný medzi 1,8-2,2, čo je výrazne lepšie ako peroxidové iniciátory (PDI=3.0-4.0);
Kontrolovateľný stupeň polymerizácie: Úpravou množstva AIBN (zvyčajne 0,1 % -0,5 % hmotnosti monoméru) možno dosiahnuť presné riadenie molekulovej hmotnosti PMMA od 10 4 do 10 ⁶ g/mol.
The preparation of high molecular weight polymers is difficult due to the rapid decomposition rate of traditional initiators such as benzoyl peroxide (BPO), which can lead to uncontrolled polymerization reactions and make it difficult to prepare high molecular weight polymers. The low activity of AIBN makes it an ideal choice for preparing ultra-high molecular weight polymers (UHMWPE, molecular weight>106 g/mol). Pri suspenznej polymerizácii UHMWPE dosahuje AIBN prelom v molekulovej hmotnosti prostredníctvom nasledujúceho mechanizmu: AIBN má polčas-životnosti 10 hodín pri 60 stupňoch, čo umožňuje, aby polymerizačná reakcia trvala niekoľko dní a výrazne predlžuje čas rastu reťazca;
Nízka konštanta prenosu reťazca: Konštanta prenosu reťazca (C ₜ) AIBN je len 0,01, čo je oveľa nižšia hodnota ako v prípade BPO (C ₜ=0.1), čo znižuje reakcie ukončenia reťazca;
Ochrana dusíka: N 2 produkovaný rozkladom AIBN môže izolovať kyslík, inhibovať reakcie oxidačnej degradácie a zabezpečiť integritu polymérnych reťazcov.
Smerová syntéza blokových kopolymérov
Syntéza blokových kopolymérov (ako sú termoplastické elastoméry SBS) vyžaduje presné spojenie segmentov prostredníctvom mechanizmu „aktívnej polymerizácie“. Aj keď je AIBN tradičným iniciátorom, smerovú syntézu blokových kopolymérov možno dosiahnuť jej kombináciou s technikami radikálovej polymerizácie s prenosom atómov (ATRP) alebo s reverzibilným adičným prenosom štiepneho reťazca (RAFT). Napríklad:
ATRP-kombinácia AIBN: použitie AIBN ako počiatočného iniciátora na generovanie primárnych voľných radikálov; Následne sa dosiahol riadený rast a ukončenie segmentov reťazca prostredníctvom katalýzy medeným ligandom, čo viedlo k syntéze blokových kopolymérov typu AB;
Kombinácia RAFT-AIBN: Pomocou AIBN ako tepelného iniciátora je reakcia prenosu reťazca regulovaná tiokarbonylovými zlúčeninami (reagent RAFT), aby sa dosiahlo postupné pridávanie segmentov reťazca a syntetizovali sa trojblokové kopolyméry typu ABC.
AIBN môže tiež dosiahnuť funkčnú modifikáciu polymérov prostredníctvom "očkovacích reakcií sprostredkovaných voľnými radikálmi". Napríklad:
Povrchová úprava polyméru: Pomocou AIBN ako iniciátora sa na povrch polyetylénu (PE) vrúbľuje kyselina akrylová (AA), ktorá môže vniesť karboxylové skupiny (- COOH) a výrazne zvýšiť hydrofilitu a biokompatibilitu materiálu;
Modifikácia hlavného reťazca polyméru: AIBN sa používa ako iniciátor na zavedenie nitro (- NO ₂) alebo amino (- NH ₂) skupín do hlavného reťazca polystyrénu (PS), ktoré môžu regulovať elektrónovú štruktúru a optické vlastnosti materiálu;
Zosieťovanie polymérov: Pomocou AIBN ako iniciátora je možné pripraviť trojrozmernú sieťovú štruktúru zosieťovaných polymérov prostredníctvom zosieťovacej reakcie diénových monomérov (ako je divinylbenzén, DVB), čím sa výrazne zlepší tepelná odolnosť a chemická stabilita materiálu.
Analýza stability a bezpečnosti2,2'-azobis(2-metylpropionitril)
Hlavné suroviny
Acetón: Ako jedna z kľúčových surovín pre syntézu2,2'-azobis(2-metylpropionitril), poskytuje základ uhlíkovej kostry.
Hydrazín hydrát: Podieľa sa na reakcii za vzniku medziproduktov, ktoré poskytujú zdroje dusíka na tvorbu azoskupiny.
Kyanid sodný alebo kyanovodík: Zavádza kyanidovú skupinu, ktorá je základnou surovinou na vytvorenie štruktúry -(CH2)₂-C{2}}CN v molekule AIBN.
Kvapalný chlór alebo chlórnan sodný: Používa sa v oxidačnom stupni na premenu medziproduktov na cieľový produkt.
Základné reakčné kroky
Kondenzačná reakcia
Acetón reaguje s hydrazínhydrátom pri 55-60 stupňoch počas 5 hodín za vzniku diizobutylnitrilhydrazidového medziproduktu.
Teplotu a čas je potrebné prísne kontrolovať, aby sa predišlo tvorbe vedľajších-produktov.
Oxidačná reakcia
Diizobutylnitrilhydrazid reaguje s kvapalným chlórom alebo chlórnanom sodným za podmienok nízkej teploty (zvyčajne pod 20 stupňov), pričom sa dehydrogenuje za vzniku AIBN.
Koncový bod oxidácie musí byť presne kontrolovaný chemickou analýzou, aby sa zabezpečila stabilná kvalita produktu.
Po -liečbe
Reakčná zmes sa oddelí, premyje a vysuší, čím sa získa surový produkt.
Surový produkt je potrebné ďalej čistiť rekryštalizáciou (napr. použitím metanolu v pomere 1:12), aby sa dosiahla teplota topenia 102-104 stupňov ako štandard.
Kľúčové parametre procesu
Regulácia teploty
Teplota kondenzačnej reakcie: 55-60 stupňov
Teplota oxidačnej reakcie: pod 20 stupňov (metóda oxidácie chlóru) alebo pri izbovej teplote (metóda oxidácie hydroperoxidom)
Teplota rozkladu: AIBN sa začína rozkladať pri 64 stupňoch a rýchlo sa rozkladá pri 100 stupňoch. Pri výrobe a skladovaní sa prísne vyžaduje kontrola teploty.
Pomer materiálu
Molárny pomer acetónu, hydrazínhydrátu a kyanidu je potrebné presne vypočítať. Typický pomer je HCN:acetón:hydrazín=1L:1,5036 kg:0,415 kg.
Množstvo plynného chlóru použitého v oxidačnom stupni je potrebné dynamicky upravovať podľa obsahu medziproduktu, aby sa zabránilo nadmernej spotrebe a korózii zariadenia.
Reakčný čas
Kondenzačná reakcia: 5 hodín
Oxidačná reakcia: Čas sa pohybuje od niekoľkých hodín až po niekoľko desiatok hodín v závislosti od spôsobu oxidácie.
Rekryštalizácia: Zmes sa musí úplne rozpustiť a pomaly ochladiť, aby sa zabezpečila čistota kryštálov.
Pokročilá výrobná technológia
Hydroperoxidová oxidačná metóda:
Nahrádza tradičnú oxidáciu chlóru, znižuje spotrebu chlóru a výfukové emisie.
Reakčné podmienky sú mierne, čo uľahčuje kontrolu koncového bodu oxidácie a zabezpečuje stabilnú kvalitu produktu.
Recyklácia odpadového materiálu:
Odpadová kyselina a odpadová voda z výrobného procesu môžu byť recyklované a znovu použité, čím sa znižuje znečistenie životného prostredia.
Napríklad chloridové ióny v odpadovej kyseline možno získať späť na prípravu chlorovodíka, čím sa dosiahne uzavretá slučka zdrojov.
Požiadavky na vybavenie a bezpečnosť
Požiadavky na vybavenie:
Reakčná nádoba by mala mať odolnosť proti korózii a tlaku a mala by byť vybavená automatickými systémami kontroly teploty a tlaku.
Oxidačný reaktor by mal mať konštrukciu-odolnú proti výbuchu, aby bola zaistená bezpečná prevádzka.
Bezpečnostné opatrenia:
Výrobný priestor by mal udržiavať dobré vetranie, aby sa zabránilo úniku kyanidu.
Operátori by mali nosiť ochranný odev, plynové masky a iné osobné ochranné prostriedky.
Skladovací priestor by mal byť mimo zdrojov ohňa, zdrojov tepla, s teplotou skladovania nepresahujúcou 30 stupňov a relatívnou vlhkosťou nepresahujúcou 80 %.
Kontrola a testovanie kvality
Testovanie čistoty
Čistota AIBN sa testuje pomocou plynovej chromatografie (GC) alebo vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie (HPLC), pričom štandardná požiadavka je väčšia alebo rovná 99 %.
Stanovenie teploty topenia: Rozsah teploty topenia musí byť kontrolovaný v rozsahu 102-104 stupňov, aby sa zabezpečila konzistentná kryštálová štruktúra.
Kontrola nečistôt
Prísne kontrolujte obsah ťažkých kovov, vlhkosť atď., aby ste predišli ovplyvneniu účinku polymerizačnej reakcie.
Napríklad obsah vlhkosti by mal byť nižší ako 0,1 %, aby sa zabránilo predčasnému rozkladu AIBN.
Populárne Tagy: 2,2'-azobis(2-metylpropionitril) cas 78-67-1, dodávatelia, výrobcovia, továreň, veľkoobchod, kúpiť, cena, hromadne, na predaj