全球领先的己二酸:高性能聚合物和化学品的关键组成部分
物理和化学性质
外观和质地: 己二酸通常为白色结晶粉末或细小无色晶体。其质地光滑,在正常条件下无气味,因此适用于对感官特性要求不高的各种应用。
溶解性:该物质在水中的溶解度中等,在25℃下,约1.44克该物质溶于100毫升水中。然而,它在乙醇、丙酮和苯等有机溶剂中的溶解度很高。这种溶解特性使其能够有效地参与多种化学反应和配方。
关键物理常数: 己二酸的摩尔质量为146.14 g/mol。在25℃时,其密度约为1.36 g/cm³,略大于水。己二酸的熔点为152℃,表明其在高温下由固态转变为液态。其沸点为337.5℃,但在大气压下,可能在达到该温度之前就开始分解。其闪点为207℃,表明需要相对较高的温度和点火源才会产生易燃风险。
化学反应性: 己二酸是一种二羧酸,含有两个羧基(-COOH),使其具有很高的化学反应活性。它易与醇发生酯化反应,生成的酯类广泛用于塑料、润滑剂和香料的生产。此外,它还能与二胺发生缩聚反应,生成聚酰胺,其中最著名的是尼龙6,6。这种聚合反应是合成纤维和工程塑料工业的基石。己二酸还能发生还原反应生成相应的醇,并能与碱反应生成盐,即己二酸盐。
应用领域
聚酰胺(尼龙)生产: 己二酸最广泛、最重要的应用在于聚酰胺的生产,尤其是尼龙6,6的生产。在该过程中,己二酸与己二胺发生缩聚反应。所得尼龙6,6是一种高性能工程塑料,以其强度高、耐久性好、耐磨性和优异的机械性能而闻名。尼龙6,6广泛应用于汽车工业,用于制造发动机零件、齿轮和轴承等部件。它也是纺织工业的关键材料,由于其强度高、弹性好且染色性能优异,被用于生产高品质的服装、地毯和室内装潢面料。
增塑剂和润滑剂: 己二酸用于生产己二酸酯类增塑剂。这些增塑剂添加到聚合物中,尤其是聚氯乙烯(PVC),以提高其柔韧性、加工性能和耐久性。己二酸酯类增塑剂适用于需要低温柔韧性的应用,例如汽车线束绝缘层、医用导管和耐寒PVC产品的生产。此外,己二酸酯类化合物还可用作各种工业应用中的润滑剂,具有优异的抗磨损和抗摩擦性能,适用于发动机、齿轮和其他机械系统。
食品饮料行业(间接用途): 己二酸虽然不直接用于食品,但它被用于食品接触材料和食品加工设备的生产。己二酸酯类用作食品包装材料的涂层和密封剂时,能够防止污染并保持产品新鲜度,从而有助于确保食品的完整性和安全性。此外,己二酸基聚合物还可用于生产加工过程中与食品接触的设备部件,例如传送带和密封件。
制药和化妆品行业: 在制药行业,己二酸可用作药物制剂中的赋形剂。它能作为缓冲剂,控制药物溶液和混悬液的pH值,从而确保药物的稳定性和疗效。在化妆品行业,己二酸酯被广泛应用于各种产品中,例如乳霜、乳液和唇膏,以改善质地、增强延展性并赋予润肤功效,使肌肤倍感柔软光滑。
制备方法
环己烷的氧化: 这是目前工业上生产己二酸的主要方法。该工艺首先在催化剂(通常是钴基催化剂)存在下氧化环己烷。在第一阶段氧化中,环己烷与空气或氧气反应生成环己醇和环己酮的混合物,这一过程被称为“KA油”(酮醇油)工艺。该反应在约150-160℃的温度和1-1.5 MPa的压力下进行。随后,KA油在第二阶段反应中进一步氧化,通常使用硝酸作为氧化剂,反应温度为60-80℃,压力为常压。第二阶段氧化将环己醇和环己酮转化为己二酸。然而,该方法存在一些环境挑战,因为使用硝酸会产生强效温室气体一氧化二氮(N₂O),并且需要对废物流进行谨慎管理。
生物技术方法: 近年来,人们对利用生物技术生产己二酸作为一种更可持续的替代方案越来越感兴趣。微生物,例如基因工程改造的细菌或酵母,可以通过一系列代谢途径将可再生原料(例如糖类或植物油)转化为己二酸。例如,一些细菌可以被改造,使其产生可进一步转化为己二酸的中间体。虽然这些生物技术方法仍处于发展阶段,在生产效率和成本效益方面面临挑战,但它们有望在未来实现更环保、更可持续的己二酸生产。
防范措施
健康危害: 己二酸直接接触皮肤和眼睛会引起刺激。长时间或反复接触皮肤可能导致皮炎;接触眼睛可引起红肿、疼痛,并可能损伤角膜。吸入己二酸粉尘颗粒可刺激呼吸道,引起咳嗽、喘息和呼吸困难。摄入大量己二酸可引起胃肠道不适,包括恶心、呕吐和腹泻。处理己二酸的工人应佩戴适当的个人防护装备,例如手套、护目镜和呼吸面罩,尤其是在可能产生粉尘的环境中。
火灾和爆炸风险: 己二酸虽然闪点较高,但仍易燃。粉末状的己二酸若浓度过高,与空气混合可形成爆炸性混合物。储存区域应远离火源,并保持良好的通风以防止粉尘积聚。若发生己二酸火灾,应使用合适的灭火剂,例如干粉灭火剂或二氧化碳灭火剂。
环境影响: 己二酸在环境中具有中等持久性。当释放到水体中时,它会随着时间推移被微生物降解,但高浓度仍会对水生生物造成影响。由于其酸性,它还可能影响水体的pH值。因此,妥善的废物管理和控制措施对于防止己二酸不受控制地释放到环境中至关重要。生产或使用己二酸的行业必须遵守严格的环境法规,以最大限度地减少其对土壤、水和空气质量的影响。
规格
| 产品名称 | 己二酸 | |||||||||
| 化学式 | C6H10O4 | |||||||||
| 分子量 | 146.14 克/摩尔 | |||||||||
| 外貌 | 白色结晶粉末 | |||||||||
| 熔点 | 152 - 153°C | |||||||||
| 沸点 | 337.5°C | |||||||||
| 密度 | 1.360 克/立方厘米 | |||||||||
| CAS号 | 124 - 04 - 9 | |||||||||
| 海关编码 | 29171200 | |||||||||
| EINECS编号 | 204 - 673 - 3 | |||||||||
| 应用 | 用于尼龙 66 生产、聚氨酯合成和增塑剂制造 | |||||||||
质量控制表
| 产品名称 | 己二酸 | ||||||
| 物品 | 规格 | 结果 | |||||
| 外貌 | 白色结晶粉末 | 白色结晶粉末 | |||||
| 含量% (m/m)≥ | 99.70 | 99.82 | |||||
| 熔点°C ≥ | 151.5 | 152.6 | |||||
| 氨水色度,铂钴色号≤ | 5 | 2 | |||||
| 水分含量 % (m / m) ≤ | 0.20 | 0.18 | |||||
| 灰分 mg/kg ≤ | 7 | 2 | |||||
| Fe mg/kg ≤ | 1.0 | 0.2 | |||||
| 硝酸盐含量(毫克/千克)≤ | 10.0 | 0.7 | |||||








