己内酰胺理化性质与质量指标
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己内酰胺理化性质与质量指标
1.1 己内酰胺的基本概念
己内酰胺又称ε-己内酰胺;别名卡普隆、羊脂内酰胺、环已酮异肟、羊化内酰胺、环己酮异肟、1,6-己内酰胺、Ε-己內醯胺、Ε-己内酰胺;
英文名:caprolactam、epsilon-Caprolactam、2-Oxohexamethylenimine、hexanolacta、Aza-2-cycloheptanone;
简称:CPL;
分子式:C6H11NO;
分子量:113.16(按2005年国际相对原子质量);
CAS号:105-60-2;
EINECS登录号:203-313-2;
结构式:
图1.1 己内酰胺分子结构式
己内酰胺是ε-氨基己酸H2N(CH2)5COOH分子内缩水而成的内酰胺,又称ε-己内酰胺,它一种重要的有机化工原料,主要用途是通过聚合生成聚酰胺切片(通常叫尼龙-6切片,或锦纶-6切片),可进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜。尼龙-6切片随着质量和指标的不同,有不同的侧重应用领域。广泛应用在纺织、汽车、电子、机械等领域。
己内酰胺还可用于生产抗血小板药物6-氨基己酸,生产月桂氮卓酮等。
近年来,世界己内酰胺的生产能力稳步增长。我国己内酰胺的工业生产始于20世纪50年代末期,但直到90年代初我国引进的两套大型己内酰胺装置建成
投产,才使国内己内酰胺的生产得到较快的发展。尽管我国己内酰胺产量增长较快,但仍不能满足需求,进口不断增长。
1.2 己内酰胺的理化性质
己内酰胺在常温下为白色晶体或结晶性粉末。固体外观为白色、片状固体;液体外观为无色、透明液体;熔点68~71℃,沸点268.5℃,134℃(1.3kPa),密度:1.0135g/cm3 (80℃)、1.05g/cm3 (70%水溶液),蒸汽压:0.67kPa/122℃,闪点:152℃,熔化热:121.8J/g,蒸发热:487.2J/g。纯己内酰胺的凝固点为69.2℃,在760mmHg时沸点为268.5℃,85℃下密度1010kg/m3。在20℃水中溶解度为100g水溶解82g己内酰胺。受热时起聚合反应,遇火能燃烧。
表1.1 己内酰胺的理化性质表
己内酰胺别名ε-己内酰胺
外观白色晶体或结晶性粉末
气味有类似乙醚的气味
分子式C6H11NO
分子量113.16
熔点68~71℃
沸点268.5℃
密度 1.05(70%水溶液)
闪点152℃
熔化热121.8J/g
蒸发热487.2J/g
溶解性溶于水、氯化溶剂、石油烃、环己烯、苯、甲醇、
乙醇、乙醚。
主要用途用以制取己内酰胺树脂、己内酰胺纤维(锦纶-6)和
人造革等,也用作医药原料。
己内酰胺在常温下容易吸湿,有微弱的胺类刺激气味,手触有润滑感,易溶于水、甲醇、乙醇、乙醚、石油烃、环己烯、氯仿和苯等溶剂。受热时易发生聚合反应。
己内酰胺遇高热、明火或与氧化剂接触,有引起燃烧的危险。受高热分解,产生有毒的氮氧化物。粉体与空气可形成爆炸性混合物,当达到一定的浓度时,遇火星发生爆炸。
己内酰胺急性毒性:LD50 1155mg/kg(大鼠经口),70g(人经口致死量),属低毒类。致痉挛性毒物和细胞原生质毒。主要用途于中枢神经,特别是脑干,可引起裨脏器的损害。在生产锦纶-6的过程中,能以粉尘及蒸气的形态扩散于空气中经呼吸道进入人体,也可经皮肤吸收。经常接触本品的工人,可出现头痛、头昏、乏力、失眠、记忆力减退等。据报道,在每立方米16~61毫克的浓度下工作,工人可出现鼻衄、鼻干,易患上呼吸道炎症。本品易溶于皮脂,故可经无伤皮肤吸收。经常接触可引起皮肤干燥,粗糙,有些人可出现接触性皮炎。
1.3 己内酰胺的包装、贮存及运输等
工业用己内酰胺的包装容器上应有下列标志:生产厂名称、厂址、产品名称、等级、批号、净含量、商标、生产日期和国家标准编号。
固体己内酰胺采用双层袋包装。内袋为聚乙烯薄膜袋,热合封合;外袋为聚乙烯三合一袋,按GB/T 8947之规定选取,用机械缝纫封口。每袋净含量(25士0.25)kg,平均每袋净含量不低于25 kg。
工业用己内酰胺在运输过程中应防止受潮、日晒,防止包装袋破损。
液体工业用己内酰胺应储存在氮气密闭[氧含量≤0.005%(摩尔分数) ]的、保温的不锈钢储槽或罐中,保温条件为≤95℃。
工业用己内酰胺自出厂之日起,固体己内酰胺在符合国家标准规定的固体产品的包装、贮存和运输条件下,保质期为3个月。超过保质期可重新检验,检验结果符合国家标准要求时产品仍可使用。
1.4 己内酰胺质量指标
最新工业用己内酰胺中华人民共和国国家标准为GB/T 13254-2008,2008年06月04日发布,2008年12月01日实施,代替GB 13254-1991。该标准由中国石油和化学工业协会提出,负责起草单位有:中国石油化工股份有限公司北京化
工研究院、中国石油化工股份有限公司巴陵分公司。该标准规定了工业用己内酰胺的技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存。
表1.2 己内酰胺的质量指标
项目指标
优等品一等品合格品50% 水溶液色度/Hazen单位(铂-钴色号)
3 58
≤
结晶点/℃≥68.9 68.868.5
高锰酸钾吸收值≤ 5 8 18
挥发性碱含量,mmol/kg ≤0.4 0.8 1.5
0.04 0.10 0.20 290nm 波长处吸光度
≤
酸度,mmol/kg ≤0.05 0.10 —
碱度,mmol/kg ≤0.10 0.20 —
铁( Fe )含量,mg/kg ≤0.20 0.50 1.0
环己酮肟含量,mg/kg ≤20 20 —
详细内容参见六鉴网()发布《己内酰胺技术与市场调研报告》。