Shaanxi BLOOM Tech Co., Ltd. е един от най-опитните производители и доставчици на 2,2'-азобис(2-метилпропионитрил) cas 78-67-1 в Китай. Добре дошли в търговията на едро с висококачествен 2,2'-азобис(2-метилпропионитрил) cas 78-67-1 за продажба тук от нашата фабрика. Предлагат се добро обслужване и разумна цена.
Ако се разделим2,2'-азобис(2-метилпропионитрил)(AIBN) от добре{0}}известната му роля на „генератор на свободни радикали“, можем да разкрием неговата неясна същност като прецизен химически часовник и микрокосмическо време-форматор на пространството. Неговото термично разлагане не е просто разкъсване на химическа връзка, а по-скоро квази{3}}синхронен само-ритуал на самоунищожение, кодиран от строгата геометрична структура на молекулите: две големи изобутиронитрилни групи, като противотежести, принуждават молекулата да приеме специфична конформация, причинявайки разкъсването на две C-N връзки и бягството на молекулите на азотния газ да се появяват по силно координиран начин във времето и пространството. Този вътрешен механизъм за "време" дава на AIBN почти количествена ефективност и предвидима скорост на разлагане, като по този начин се превръща в надеждна пружина, която задвижва реакцията на полимеризация да напредва стабилно по времевата ос. По-дълбоко, този процес на разлагане не само оставя отпечатък във времевото измерение, но също така извършва скрито гравиране в пространственото измерение - мехурчетата азотен газ, генерирани в момента на разлагане, в наноразмер, се превръщат в преходен шаблон за „отрицателно пространство“. При полимерно желиране или синтез на микросфери, тези мехурчета, прецизно контролирани от жизнения цикъл на AIBN, оформят директно топологичната форма на порестата структура на крайния материал. Следователно AIBN не е просто отправна точка за реакция; той също е миниатюрен двигател, който преобразува топлинната енергия в предварително определен времеви ред, безшумно определяйки окончателната структура на микроскопичната вселена на материала чрез неговия прецизен ритъм на само-унищожение и генерираните преходни времеви-пространствени кухини.
|
Химическа формула |
C8H12N4 |
|
Точна маса |
164 |
|
Молекулно тегло |
164 |
|
m/z |
164 (100.0%), 165 (8.7%), 165 (1.1%) |
|
Елементен анализ |
C, 58.51; H, 7.37; N, 34.12 |
|
|
|
2,2'-азобис(2-метилпропионитрил), съкратено като AIBN, е органично съединение с химична формула C ₈ H ₁ ₂ N ₄. Това е бял кристален прах, който е неразтворим във вода, но разтворим в различни органични разтворители като етанол, етер, толуен и метанол. Основните приложения на AIBN могат да бъдат обобщени в следните три области:
Инициатор на свободна радикална полимеризация: крайъгълният камък на химическата промишленост
Свободнорадикалната полимеризация е един от най-важните типове реакции на полимеризация в химическата промишленост и нейните продукти обхващат основни материали като пластмаси, каучук, влакна, покрития и т.н., поддържащи работата на световната производствена индустрия. Като "възпламенител" на свободната радикална полимеризация, работата на инициатора директно определя ефективността на реакцията на полимеризация, разпределението на молекулното тегло на продуктите и крайните свойства на материала. Сред многобройните инициатори, AIBN се превърна в незаменим инициатор "крайъгълен камък" в химическата промишленост поради своите уникални характеристики на разлагане и широка приложимост.
Поливинилхлоридът е една от най-големите в света пластмаси-с общо предназначение, широко използвана в области като строителството, опаковането и електрониката. AIBN е класически инициатор за PVC суспензионна полимеризация, обикновено използван в количество от 0,04% -0,2% от масата на мономера. При синтеза на PVC, температурата на разлагане на AIBN (64 градуса) се съгласува с температурата на полимеризация на мономера на винилхлорида (50-60 градуса) чрез ефекта на разтворителя: чрез регулиране на рН стойността на водната фаза и концентрацията на дисперсантите, системата за полимеризация се поддържа в стабилно състояние на суспензия при температурата на разлагане на AIBN, като по този начин се генерира PVC смола с еднакъв размер на частиците (100-200 μm) и умерена порьозност.
Получаване на съполимер на акрилонитрил бутадиен стирен (ABS).
ABS е инженерна пластмаса, която съчетава издръжливост, твърдост и устойчивост на топлина, широко използвана в области като автомобили, електроника и домакински уреди. При лосионната полимеризация на ABS AIBN се използва като основен инициатор в комбинация с редокс инициатори като калиев персулфат (KPS) за постигане на „дву-етапен контрол“ на реакцията на полимеризация:
Етап на ниска температура (40-50 градуса): AIBN се разлага, за да произведе свободни радикали, задействайки съполимеризация на стирен и акрилонитрил за образуване на твърди сегменти;
Високотемпературен етап (60-70 градуса): KPS се разлага, за да произведе сулфатни радикали, които инициират полимеризацията на бутадиена и образуват меки сегменти.
Чрез регулиране на съотношението на дозиране на AIBN към KPS (обикновено 1:0,5-1:2), съотношението на твърдите и меките сегменти в ABS може да се контролира прецизно, като по този начин се персонализира якостта на удар, модулът на опън и температурата на термична деформация на материала.
Акрилните полимери (като полиметилметакрилат, PMMA) се използват широко в областта на оптичните лещи, билбордове и покрития поради тяхната отлична оптична прозрачност и устойчивост на атмосферни влияния. AIBN е често използван инициатор за полимеризация на акрилни мономери и неговите предимства са в:
Нисък остатъчен мономер: Азотният газ (N₂), генериран от разлагането на AIBN, може да насърчи превръщането на мономерите в полимери, намалявайки съдържанието на остатъчен мономер до под 0,1%;
Тясно разпределение на молекулното тегло: Единичният механизъм на радикално разлагане на AIBN намалява реакциите на верижния трансфер, позволявайки индексът на разпределение на молекулното тегло (PDI) на PMMA да се контролира между 1,8-2,2, значително по-добре от пероксидните инициатори (PDI=3.0-4.0);
Контролируема степен на полимеризация: Чрез регулиране на количеството AIBN (обикновено 0,1% -0,5% от масата на мономера) може да се постигне прецизен контрол на молекулното тегло на PMMA от 10 ⁴ до 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>10 ⁶ g/mol). При суспензионната полимеризация на UHMWPE, AIBN постига пробив в молекулното тегло чрез следния механизъм: AIBN има полу-живот от 10 часа при 60 градуса, което позволява реакцията на полимеризация да продължи няколко дни и значително удължава времето за растеж на веригата;
Ниска константа на прехвърляне на веригата: Константата на прехвърляне на веригата (Cₜ) на AIBN е само 0,01, много по-ниска от тази на BPO (Cₜ=0.1), намалявайки реакциите за прекъсване на веригата;
Азотна защита: N₂, произведен от разлагането на AIBN, може да изолира кислорода, да инхибира реакциите на окислително разграждане и да гарантира целостта на полимерните вериги.
Насочен синтез на блок съполимери
Синтезът на блок съполимери (като SBS термопластични еластомери) изисква прецизно свързване на сегменти чрез механизма на "активна полимеризация". Въпреки че AIBN е традиционен инициатор, насоченият синтез на блок съполимери може да бъде постигнат чрез комбинирането му с радикална полимеризация с трансфер на атом (ATRP) или техники за трансфер на верига с обратимо добавяне на разцепване (RAFT). Например:
ATRP-AIBN комбинация: използване на AIBN като първоначален инициатор за генериране на първични свободни радикали; Впоследствие се постига контролиран растеж и прекъсване на верижни сегменти чрез катализа с меден лиганд, което води до синтеза на АВ тип блок съполимери;
RAFT-AIBN комбинация: Използвайки AIBN като термичен инициатор, реакцията на верижния трансфер се регулира от тиокарбонилни съединения (RAFT реагент), за да се постигне последователно добавяне на верижни сегменти и да се синтезират триблокови съполимери тип ABC.
AIBN може също така да постигне функционална модификация на полимери чрез "реакции на присаждане, медиирани от свободни радикали". Например:
Модифициране на полимерна повърхност: Използвайки AIBN като инициатор, акриловата киселина (AA) се присажда върху повърхността на полиетилен (PE), който може да въведе карбоксилни групи (- COOH) и значително да подобри хидрофилността и биосъвместимостта на материала;
Модификация на основната верига на полимера: AIBN се използва като инициатор за въвеждане на нитро (- NO ₂) или амино (- NH ₂) групи в главната верига на полистирен (PS), което може да регулира електронната структура и оптичните свойства на материала;
Полимерно омрежване: Използвайки AIBN като инициатор, три{0}}измерна мрежова структура от омрежени полимери може да бъде получена чрез реакцията на омрежване на диенови мономери (като дивинилбензен, DVB), значително подобрявайки устойчивостта на топлина и химическата стабилност на материала.
Анализ на стабилността и безопасността на2,2'-азобис(2-метилпропионитрил)
Основни суровини
Ацетон: Като една от ключовите суровини за синтезиране2,2'-азобис(2-метилпропионитрил), осигурява основата на въглеродния скелет.
Хидразин хидрат: Участва в реакцията за генериране на междинни продукти, осигурявайки източници на азот за образуването на азогрупата.
Натриев цианид или циановодород: въвежда цианидната група, която е основната суровина за образуване на структурата -(CH₂)₂-C-CN в молекулата на AIBN.
Течен хлор или натриев хипохлорит: Използва се в етапа на окисляване, за превръщане на междинните продукти в целевия продукт.
Основни етапи на реакция
Реакция на кондензация
Ацетонът реагира с хидразин хидрат при 55-60 градуса за 5 часа, за да генерира диизобутил нитрил хидразид междинен продукт.
Температурата и времето трябва да се контролират стриктно, за да се избегне образуването на странични -продукти.
Окислителна реакция
Диизобутилнитрил хидразидът реагира с течен хлор или натриев хипохлорит при ниски температурни условия (обикновено под 20 градуса), като се дехидрогенира, за да образува AIBN.
Крайната точка на окисление трябва да бъде прецизно контролирана чрез химичен анализ, за да се осигури стабилно качество на продукта.
Пост{0}}лечение
Реакционната смес се отделя, промива и изсушава до получаване на суровия продукт.
Суровият продукт трябва да бъде допълнително пречистен чрез прекристализация (например, като се използва метанол в съотношение 1:12), за да се достигне точка на топене от 102-104 градуса като стандарт.
Ключови параметри на процеса
Контрол на температурата
Температура на реакция на кондензация: 55-60 градуса
Температура на реакцията на окисление: под 20 градуса (метод на окисление с хлор) или при стайна температура (метод на окисление с хидропероксид)
Температура на разлагане: AIBN започва да се разлага при 64 градуса и се разлага бързо при 100 градуса. Контролът на температурата по време на производство и съхранение е строго задължителен.
Материално съотношение
Моларното съотношение на ацетон, хидразин хидрат и цианид трябва да бъде точно изчислено. Типичното съотношение е HCN: ацетон: хидразин=1L:1,5036kg:0,415kg.
Количеството хлорен газ, използван в етапа на окисление, трябва да се регулира динамично според съдържанието на междинния продукт, за да се избегне прекомерна консумация и корозия на оборудването.
Време за реакция
Реакция на кондензация: 5 часа
Окислителна реакция: Времето варира от няколко часа до няколко десетки часа в зависимост от метода на окисление.
Прекристализация: Сместа трябва да бъде напълно разтворена и бавно охладена, за да се гарантира чистотата на кристалите.
Усъвършенствана технология на производство
Метод на окисление с хидропероксид:
Замества традиционното хлорно окисляване, като намалява консумацията на хлор и емисиите на отработени газове.
Реакционните условия са меки, което улеснява контрола на крайната точка на окисляване и осигурява стабилно качество на продукта.
Рециклиране на отпадъчни материали:
Отпадъчната киселина и отпадъчните води от производствения процес могат да бъдат рециклирани и използвани повторно, намалявайки замърсяването на околната среда.
Например, хлоридните йони в отпадъчната киселина могат да бъдат възстановени за получаване на хлороводород, постигайки затворен цикъл на ресурса.
Оборудване и изисквания за безопасност
Изисквания към оборудването:
Реакционният съд трябва да има устойчивост на корозия и налягане и да бъде оборудван с автоматични системи за контрол на температурата и налягането.
Реакторът за окисление трябва да приеме -взривозащитен дизайн, за да се осигури безопасна работа.
Мерки за безопасност:
Производствената зона трябва да поддържа добра вентилация, за да се предотврати изтичане на цианид.
Операторите трябва да носят защитно облекло, противогази и други лични предпазни средства.
Мястото за съхранение трябва да бъде далеч от източници на огън, източници на топлина, с температура на съхранение не повече от 30 градуса и относителна влажност не повече от 80%.
Контрол на качеството и изпитване
Тестване за чистота
Чистотата на AIBN се тества чрез газова хроматография (GC) или високо{0}}ефективна течна хроматография (HPLC), със стандартно изискване за по-голямо или равно на 99%.
Определяне на точката на топене: Диапазонът на точката на топене трябва да се контролира в рамките на 102-104 градуса, за да се осигури постоянна кристална структура.
Контрол на примесите
Строго контролирайте съдържанието на тежки метали, влага и т.н., за да избегнете повлияване на ефекта от реакцията на полимеризация.
Например, съдържанието на влага трябва да бъде под 0,1%, за да се предотврати преждевременното разлагане на AIBN.
Популярни тагове: 2,2'-азобис(2-метилпропионитрил) cas 78-67-1, доставчици, производители, фабрика, търговия на едро, купуване, цена, насипно състояние, за продажба