프로필렌 카보네이트 CAS 108-32-7

프로필렌 카보네이트분자식 C4H6O3, CAS C4H6O3을 갖는 무색, 무취, 가연성 액체입니다. 에테르, 아세톤, 벤젠, 클로로포름, 비닐 아세테이트 등으로 상수 및 탄소 테트라 클로라이드가 용해되며 이산화탄소에 강한 흡수 능력을 가지며 안정적입니다. 산업에서는 특정 압력 하에서 에피 클로로 히드린과 이산화탄소를 추가하고 압력 감소 하에서 증류하여 생산됩니다. 오일 용매, 회전 용매, 올레핀, 방향족 탄화수소 추출 제, 이산화탄소 흡수제, 수용성 염료 및 안료 분산제로 사용될 수 있습니다. 전자 산업에서는 고 에너지 배터리 및 커패시터를위한 우수한 매체로 사용될 수 있으며 중합체 산업에서는 중합체의 용매 및 가소제로 사용될 수 있습니다. 접착제 및 실란트로 사용되는 가소제. 또한 페놀 수지를위한 경화 가속기로 사용될 수 있고 수용성 접착 성 안료 및 충전제를위한 분산제로 사용될 수 있습니다. 화학 산업은 디메틸 탄산염을 합성하는 주요 원료이며 천연 가스 및 석유 크래킹 가스에서 이산화탄소 및 황화수소를 제거하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 섬유 및 인쇄 및 염색과 같은 산업 분야에서도 사용할 수 있습니다.

PC 에피 클로로 히드 린 및 이산화탄소의 시클로로드에 의해 합성 된 5 명의 구성원의 사이 클릭 카보네이트는 고유 한 물리적 및 화학적 특성으로 인해 화학 공학, 에너지 및 재료와 같은 다양한 분야에서 특별한 적용 값을 보여 주었다.

산업 생산의 핵심 응용

 

(1) 가스 정제장
이산화탄소 흡수 :
공정 장점 : 전통적인 알코올 아민 방법과 비교하여프로필렌 카보네이트방법은 높은 흡수 부하 (0. 55 m ³ Co ₂/m ³ Solution) 및 낮은 재생 에너지 소비 (30%감소)의 특성을 갖는다.
산업용 사례 : Henan Junma Chemical의 3 0 0000 톤/년 플랜트는 정제 된 가스에서 0.1%미만의 CO 함량을 안정적인 제어를 유지합니다.
천연 가스 탈황 :
협업 흡수 : 고 황 천연 가스 정제에 적합한 H ℃ 및 CO ₂에 대한 선택적 흡수 능력을 갖는다.
기술 매개 변수 : 40 도의 흡수 온도, 120 도의 해상도, 순환량 1.5 L/m ³ 천연 가스.

 

(2) 배터리의 산업 적용
리튬 이온 배터리 전해질 :
공식 최적화 : 2 0% PC를 1.2 mol/l LIPF ₆/ec+DEC 시스템에 추가하면 전해질에 대해 0.85ms/cm의 온도 전도도 (-20도)가 발생했습니다.
성능 개선 : 특정 전력 리튬 배터리 회사 가이 공식을 채택한 후 배터리의 저온 용량 유지율은 68%에서 82%로 증가했습니다.
리튬 이온 커패시터 :
전해질 첨가제 : 에틸렌 설파이트 (ES)는 PC와 상승적으로 작동하며 5% ES 첨가제는 커패시터의 20C 속도 용량의 73.7% 보유율을 초래합니다.

 

(3) 중합체 물질 가공
가소제 :
에폭시 수지 변형 : 8% PC를 첨가하면 전단 강도가 18 MPa에서 24 MPa로 증가했으며 특정 풍력 터빈 블레이드 엔터프라이즈는 채택 후 피로 수명을 30% 연장했습니다.
중합 반응 용매 :
폴리 카보네이트 합성 : Bisphenol A와 응축 될 때 PC는 용매로서 반응 온도를 15도 감소시키고 생성물의 분자량 분포 지수는 2.8에서 2.2로 감소합니다.

 

(4) 미세 화학 물질의 합성
디메틸 탄산염 생산 (DMC) :
에스테르 교환 공정 : PC는 DMC 전환율이 92%로 메탄올과 반응합니다. 화학 산업 공원의 50000 톤/년 공장에서 제품의 순도는 99.9%이상 안정적입니다.
제약 중간체 :
세 팔로 스포린 항생제의 합성 : 아실화 반응 배지로서, 반응 시간을 40% 감소시키고 단일 배치 수율을 12% 증가시킨다.

일상 생활 응용 프로그램

 

(1) 청소 및 탈지
저 독성 용매 :
VOC 장점 : 0. 023 MMHG의 증기 압력을 갖춘 미국 EPA의 안전한 화학 물질 목록에 나열되어 VOC 면제 표준을 충족합니다.
응용 사례 : 전자 성분 세정을 위해 디클로로 메탄을 교체하면 표면 장력이 30% 감소하고 청소 효율이 25% 향상됩니다.

(2) 개인 관리 및 화장품
안전한 대안 :
낮은 자극 : 미용 제제에서 N- 메틸 피 롤리돈의 대체물로 사용되는 피부 자극 테스트 점수는 40%감소합니다.
필름 형성 에이전트 :
UV 경화 잉크 : 10% PC를 추가하면 경화 필름의 유연성이 50% 증가하고 ASTM D522 굽힘 테스트는 균열없이 300 배에 도달합니다.

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(4) 가정 건축 자재
목재 접착제 :
페놀 수지 대체 : PC 변형 우레아 포름 알데히드 수지, 2.5 MPa의 결합 강도 및 포름 알데히드 배출의 60% 감소.
표면 처리 제 :
알루미늄 프로파일 산화 : 3% PC를 추가하면 산화물 필름 두께의 균일 성이 25% 향상되고 염분 스프레이 테스트 시간이 120 시간에서 180 시간으로 연장됩니다.

과학 연구 및 최첨단 탐사

 

(1) CO2 자원 활용
화학 고정 기술 :
Catalytic synthesis of PC: Titanate nanotube (TNT) catalyst, PO conversion rate>99.9%, PC 선택성 100%.
메커니즘 연구 : TNT 표면에서 하이드 록실 및 루이스 산 부위의 상승 촉매는 PO 링 개방 에너지 장벽을 감소시킨다.
(2) 새로운 에너지 재료
고체 전해질 :
중합체 전해질 : PC 및 PEO 블렌드 시스템, 1.2 × 10 ℃/cm (30도)의 이온 전도도, 고체 리튬 배터리에 적합합니다.
나트륨 이온 배터리 :
전해질 최적화 : PC 기반 전해질에 불소화 에틸렌 탄산염 (FEC)을 첨가하면 나트륨 이온 이동 수 0. 82

 

(3) 환경 친화적 인 과정
녹색 촉매 시스템 :
바이오 기반 촉매 : 이온 성 액체는 CO ₂ 및 Epichlorohydrin으로부터 PC의 합성을 85%로 촉매하며 10 회 재활용 할 수있다.
분해 가능한 재료 :
폴리 (프로필렌 카보네이트) : PC CO는 CO ₂와 중합되었으며, 재료 체중 감소 속도는 60% (토양 매장 후 3 개월 후) 생분해 성 플라스틱의 표준을 충족시켰다.

 

1. 1, 1, 2- 프로 파네 디올에 기반한 합성

1의 합성 기술은 2- 프로 파네 디올이 비교적 성숙하고 제품 품질 및 출력은 비교적 안정적이므로, 프로필렌 글리콜을 주요 원료로 사용하여 IT 합성에 대한 많은보고가 있습니다.

1) 프로필렌 글리콜 포스겐 방법 :이를 최초의 산업 제조는 1, 2- 프로 파네 디올 및 포스겐의 합성 반응이었다.

Phosgene은 독성이 높은 물질로 사람과 환경에 심각한 해를 끼칩니다. 또한, 부산물 염산이 생성되어 공정의 원자 경제를 감소시킬뿐만 아니라 장비의 염산 부식으로 인해 공정 투자 비용이 증가합니다. 그러므로이 법의 사용은 금지되었습니다.

2) 프로필렌 글리콜 우레아 방법

우레아와 1, 2- 프로 파네 디올로부터의 합성은 중국에서 더 많이 연구되었다. 프로필렌 글리콜이 요소와 반응하여 합성 할 때프로필렌 카보네이트첫 번째 단계는 아미노 탄산염을 생성하는 것이며, 두 번째 단계는 아미노 탄산염의 탈 아미네이션 및 순환 화하여 부산물 암모니아의 생성과 함께 표적 생성물을 생성하는 것입니다. 초기에보고 된 특허는 요소 및 프로필렌 글리콜로부터의 제조에 대한 특허를보고했다. 도입 된 촉매는 유기농 주석이며, 특정 독성이 있습니다.

고체 염기 촉매를 사용하면 공정의 독성을 줄일 수 있습니다. 산화 아연과 같은 고체 알칼리의 존재 하에서, 반응 온도는 100 ~ 200도이고, 질소가 도입되며, 특정 반응 시간 후에, 요소에 의해 계산 된 생성물의 수율은 99%에 도달 할 수있다. 복합 칼슘 촉매가 사용될 때, 압력 감소 조건 하에서 온도는 150 ~ 160도이고, 요소의 전환은 95%~ 98%이며, 그 선택성은 90%~ 98%입니다. 촉매는 재활용 될 수있다.

기본 마그네슘 탄산염으로부터 촉매로 소환 된 MGO를 사용하여, 이는 우레아 및 프로필렌 글리콜로부터 합성되었다. 170도에서 3 시간 반응 후, PC 수율은 ​​90%이상이었다. 무기 납 및 아연 화합물을 이종 촉매로서 사용 하였다. 160도에서 6 시간 동안 요소에서 98%였다. 반응 생성물 및 촉매는 분리하기 쉽다. Fe Zn 산화물을 촉매로 사용하여, 2 시간 동안 170도에서 반응 후 78%였다. 촉매의 주요 활성 성분은 ZnO이며 ZnO와 Znfe의 공동 작용에 의해 촉진됩니다.₂O₄. 프로필렌 글리콜 우레아 방법에 의해 합성 된 생성물 비용은 상대적으로 낮으며 공정 원료에서 특정 이점이 있습니다.

3) 프로필렌 글리콜 이산화탄소 방법

반응 과정은 이산화탄소를 사용합니다. 이산화탄소는 온실 가스입니다. 지구 표면의 이산화탄소 농도가 인간 활동으로 인해 증가함에 따라, 이산화탄소를 화학 물질로 고정시키기 위해 이산화탄소를 사용하는 것은 녹색 합성 아이디어이며, 실제 보고서가 보입니다. 현재, 대부분의 연구에 사용 된 이산화탄소는 배출에서 직접적으로 나오지 않지만 사고도 녹색으로 간주됩니다. 이 방법에 사용 된 촉매는 알칼리 금속 염 또는 알칼리성 지구 금속 염이며, 탄산 칼륨의 촉매 활성은 높다. 균질 한 촉매 시스템에서, 프로필렌 카르 보트의 수율은 12.6%에 도달 할 수있다.

균질 한 촉매 반응으로 인한 생성물 분리 및 촉매 재활용의 어려움을 극복하기 위해, 탄산 칼륨 칼륨을 이종 촉매 반응을 위해 활성탄에 로딩 하였다. 결과는 제품의 선택성이 개선되었음을 보여 주었다. 용매 아세토 니트릴은 합성 과정에 사용되어 공정의 녹색 정도를 감소시켰다. BU2SNO 또는 BU2SN (OME) 2와 같은 주석 유기 화합물은 또한 1, 2- 프로판 디올 및 이산화탄소의 반응을 촉매하여 초 임계 조건 하에서 프로필렌 카르보나트를 생성 할 수있다.

코사 벤트의 첨가 또는 탈수 제의 존재는 생성물의 생산 및 수율에 유리하다. 물은 1의 반응 동안 생성되며, 2- 프로 파네 디올 및 이산화탄소는 반응 과정에서 원자 활용 속도를 감소시키고 생성물이 가수 분해되므로 생성물의 수율은 물에 의해 억제됩니다. 이것은 산업화 과정에서 해결해야 할 주요 문제입니다.

4) 프로필렌 글리콜 및 에스테르의 교환 방법

디 에틸 카보네이트 또는 디메틸 카보네이트를 이용한 1, 2- 프로 파네 디올의 트랜스스터 화에 의해 제조 될 수있다.

알칼리 금속 또는 알칼리성 지구 금속을 촉매로 사용하고 12 시간 동안 정상 압력 하에서 144도에서 반응 할 때의 수율은 88%였다. 도 부틸 틴 딜라로 레이트 및 트레이스 강한 염기가 트랜스 스테에있는 반응을위한 촉매로 사용되는 경우, 자일 렌 역류가 반응 온도를 제어하는데 사용되며, 부산물 인 에탄올은 지속적으로 분별되며, 작동 단계를 감소시킬 수있다. 그러나,이 방법에 사용 된 원료는 비싸고, 유기농 촉매의 독성은 상대적으로 높기 때문에 이상적인 녹색 과정이 아닙니다.

2. 프로필렌 옥사이드에 기초한 합성

프로필렌 옥사이드 및 이산화탄소의 첨가 순환은 생성 된 발열 및 부피 감소 반응이다. 따라서 저온 및 고압 조건은 반응에 도움이됩니다. 그것이 추가 반응이기 때문에, 공정의 원자 경제는 이론적으로 100에 도달 할 수 있지만 실제 상황은 사용 된 촉매 시스템과 관련이있다.

촉매 시스템은 주로 균질 한 촉매 시스템 및 이종 촉매 시스템을 포함한다. 균질 한 촉매 시스템에서, 복잡한 촉매는 프로필렌 옥사이드 및 이산화탄소의 반응을 생성 할 수있다. 그것의 단점은 촉매 농도가 비교적 높고 반응 수율이 비교적 낮다는 것입니다. 4 차 암모늄 염, 4 차 포스 핀 염 및 알칼리 금속 염 촉매는 프로필렌 옥사이드와 이산화탄소의 첨가에 대한 높은 촉매 활성을 가지며, 전환율은 비교적 높다.

균질 한 금속 이온 복합체 촉매, 코드 이름 MC -3는 반응 온도 및 3 MPa의 압력 조건 하에서 프로필렌 옥사이드와 이산화탄소와의 반응을 촉매하며, IT 수율은 94%이상입니다. 또한, 알칼리 금속 염 촉매는 또한의 합성을 촉매 할 수있다.프로필렌 카보네이트마크로 사이 클릭 크라운 에테르의 도움으로. 마크로 사이 클릭 크라운 에테르의 강한 독성으로 인해,이 합성 방법의 실질적인 가치가 감소된다.

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