聚丁二酸丁二醇酯(PBS)地合成研究

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)地合成研究
聚丁二酸丁二醇酯(PBS)地合成研究

本科生学年论文

题目聚丁二酸丁二醇酯的合成研究

学生姓名刘朋坤

所在院系化学化工系

专业班级化学工程与工艺

学号2010223334

指导教师(职称)寇莹

日期2012 年 5 月日

聚丁二酸丁二醇酯的合成研究

摘要:以丁二酸与丁二醇为原料,通过熔融缩聚法合成聚丁二酸丁二醇酯。通过HDI 进

行扩链改性,改善其降解性能与力学性能。实验结果表明,扩链产物结晶度下降、拉伸强度得到提高。

关键词:聚丁二酸丁,二醇酯;高分子量;扩链改性

Gather succinic acid synthesis of butyl glycol esters

Abstract: the succinic acid and butyl glycol as raw material, through the molten polycondensation succinic acid synthesis method of clustering butyl glycol esters. Through the HDI for extender chain modification, improve its degradation property and mechanical properties. The experimental results show that extender chain product drop, tensile strength, crystallinity was improved.

key words:gather succinic acid, cubed diol esters; High molecular weight; Extender chain modification

摘要:..................................................................................................................................................... I I

ABSTRAC.T............................................................................................................................................. III

前言 0

1 实验部分 0

1.1 原料与试剂 0

1.2 (1)

1.3 测试与表征 (1)

2 结果与讨论 (2)

2.1 PBS 和EPBS 的合成与结构表征 (2)

2.2 PBS 和EPBS 的性能 (3)

2.2.1 热性能 (3)

2.2.2 力学性能 (4)

3 结论 (4)

致谢 (6)

前言

脂肪族聚酯能完全生物降解材料,可代替传统石化塑料,减少碳排放。在脂肪族聚酯中,聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物因具有好的热性能与加工性而倍受关注[1-2] 。对于PBS

而言,其性能与其分子量的高低密切相关。目前,合成高分子量PBS 的方法主要有:熔融聚合法、溶液聚合法、预聚体扩链法[3]。聚酯反应的平衡常数低,要达到反应平衡并制备高分子量的产物,需要提高反应装置的真空度,除去反应过程产生的水分,这需要较长的时间和较高的能耗[4]。由于技术原因导致市场成本较高,在我国PBS 还没有形成产能。

了提高PBS 的性能,降低成本,我们改进预聚体扩链法,得到了相对高分子量的PBS。

1 实验部分

1.1 原料与试剂

丁二酸,安徽三信化工有限公司;丁二醇,四异丁基钛酸酯(Ti(OBu)4) ,购自上海化

学试剂公司;六亚甲基二异氰酸酯(HDI) ,Fluka 公司;其它均为市售分析纯化学试剂。

1.2

PBS 与EPBS 的合成11.78g 的丁二酸和1,4-丁二醇加到装有冷凝管的四口瓶,以

(Ti(OBu)4) 为催化剂,在氮气保护下快速升温到150℃,然后逐渐加热到200℃酯化2h 后,蒸出产物中的水分后,待酸值达7.1 时,减压到60Pa 缩聚5h,冷却后得象牙色蜡状预聚物。然后将预聚物在205℃熔化并加入一定量的扩链剂(HDI) 和抗氧化剂,粘稠度迅速上升,冷

却后得白色固体(扩链产物,EPBS)。

图1 PBS 和EPBS 合成路线

1.3 测试与表征

以氘代氯仿(CDCl3 )为溶剂、TMS 为内标,采用Bruke 400MHz 型核磁共振仪测定

聚合物的1HNMR 谱图。以氯仿为溶剂,30℃条件下,采用Waters 凝胶渗透色谱仪测定

聚合物的分子量及其分布。热重分析在Perkin Elmer 公司型号为Pyris-1 的仪器上进行,在100 ml/min 的连续N2 流中,以10℃/min 的升温速率从室温升到700℃,可以得到样品的热失重谱图。以日本岛津公司TA -50(Shimadzu) 差示扫描量热仪研究聚合物的热

转变行为与结晶性能,第一次扫描是以20℃/min 的升温速率从室温升到140℃,然后迅速用液氮冷却到-50℃保持 3 min,消除热历史;再次以10℃/min 的升速率从室温升到300℃左右,记录降温与升温曲线。将PBS 压制成薄片,厚度约0.5 mm 左右,然后冲压成哑铃型标准拉伸试验样条,采用Instron 公司系电子万能试验机测试试样的拉伸性能,拉伸速

度为50 mm/min ,温度为25℃。

2 结果与讨论

2.1 PBS 和EPBS 的合成与结构表征

按照图 1 合成的丁二酸丁二醇预聚物PBS 的数均分子量(Mn) 为5.4×104,这种预聚物

在205℃反应扩链后,数均分子量上升到8.7×104,说明聚合与扩链都能有效地进行。图2 显示,预聚物PBS 中2951 cm-1 处为亚甲基的伸缩振动吸收峰,3437 cm-1 处的宽峰为羟基

的伸缩振动吸收峰,1712 cm-1 为羰基的伸缩振动峰,1154cm-1 为酯基中C-O 的伸缩振动

吸收峰,说明预聚物PBS 成功合成。扩链物EPBS 在3451 cm-1 处有弱的羟基伸缩振动

吸收峰,说明端基含量低。另外,图 2 中未见异氰酸基的特征吸收峰,说明异氰酸酯基在

聚合物中含量非常少。由于异氰酸酯基属不可降解基团,所以含量越少越好,通过红外谱图看出扩链产物中仍然含有大量的酯键,这正是目标产物的特征。

图2 PBS 与EPBS 的FT-IR 图

图3 显示扩链产物EPBS 与预聚物PBS 的X 衍射谱图基本一致。预聚物PBS 晶体为

单斜晶系[5],在19.3°(020) 和22.5°(110) 的地方都出现比较强的衍射峰,而在28.8°(111)

的地方出现一个弱峰。对比扩链后的共聚物EPBS 的衍射图谱,衍射峰的2θ位置并没有

太大变化。因此可以认为EPBS 的晶体结构并没有发生明显变化,其晶体结构仍然为PBS 单斜晶系。从图中还可看到,PBS 的在22.5°的半峰宽度远小EPBS 的半峰宽,说明扩链物

的结晶度低于预聚物的结晶度,因此通过扩链的方法能降低聚合物的结晶性能,有利于聚

合物拉伸强度的提高。

图3 PBS 与EPBS的XRD图

2.2 PBS 和EPBS 的性能

2.2.1 热性能

图4 是PBS 和EPBS 的热分析图。图4 显示PBS 和EPBS 有相似的热分析行为。从表

1 中可见,比较氮气保护下5% (wt%) 热失重时的分解温度,发现扩链后EPBS 的热分解温

度较预聚物PBS 稍有提高,这可能是扩链剂分子存在使分子链强度上升。表 1 还给出通过DSC 测得的熔点,扩链后熔点稍有下降,是因为扩链后分子的自由体积有所增加,这

与XRD 给出的分子结晶度下降是一致的。

图4 PBS 和EPBS 的热重分析曲线(N2 气保护,升温速率10℃/min)

2.2.2 力学性能

由表 1 中数据可以看出,由于预聚物PBS 是端羟基的,所以相对分子量较低,拉伸强

度较低,这与红外谱图得到的结论一致。而通过扩链后,聚合物EPBS 的相对分子量提高、拉伸强度也提高。从聚合物拉伸行为也可以看出,扩链产物的韧性大大提高,这与X 射线衍射得到的信息相符合。表 1 聚丁二酸丁二醇酯和扩链产物的性能聚合物数均分子量熔点

/℃热分解温度/℃拉伸强度/MPaPBS 5.4×104 110 335.8 24EPBS 8.7×104 108 342.4 31

3 结论

通过熔融缩聚法制得聚丁二酸丁二醇酯,然后用扩链剂HDI 进行扩链反应。借助红外

光谱证明了预期结构。X 射线衍射表明扩链产物结晶度下降,DSC 测得其熔点降低但仍高

于100℃,说明扩链产物的相对分子质量和拉伸强度都有较大的提高。性能优化研究正在

进行之中。

参考文献:

[1]Mochizuki, M.; Mukai, K.; Yamada, K.; Ichise, N.; Murase, S.;

Iwaya, Y. Structural Effects upon Enzymatic Hydrolysis of Poly

(butylene succinate-co-ethylene succinate)s[J], Macromolecules, 1997,

30:7403-7407.

[2]Gan, Z.; Abe, H.; Kurokawa, H.; Doi, Y . Solid -state

microstructures, thermal properties, and crystallization of

biodegradable poly(butylene succinate) (PBS) and its copolyesters [J]. Biomacromolecules 2001, 2: 605-613.

[3] 高明,王秀芬, 郭锐,等. PBS 基生物降解材料的研究进展[J].

高分子通报,2004(5):51-55.

[4] 张敏,童晓梅,王晓霞,等.P(BS-co-DGA) 共聚物的合成和降解

性的研究陕西科技大学学报, 2006, 24,:8-11.

[5] 孙元碧,徐军,徐永祥,等. 生物可降解聚丁二酸/甲基丁二酸丁二酯系列共聚物的合成和表征[J].高分子学报,2006(6):745-749 .

致谢

本人的学年论文一直是在寇莹导师的悉心指导下进行的。寇莹老师严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生了重要的影响。在整个学年论文设计过程中,寇莹导师不断对我得到的结论进行总结,并提出新的问题,使得我的论文内容能够深入地进行下去,也使我接触到了许多理论和实际上的新问题,做了许多有益的思考。在此对老师表示最诚挚的感谢和由衷的敬意。

安康学院化学化工系本科学生学年论文教师指导记录时间方式、地点

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聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业现状及技术进展

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业现状及技术进展

1、PBS 的结构、性能与应用 PBS的全称为聚丁二酸丁二醇酯,是一种脂肪族聚酯,其结构单元为丁二酸与丁二醇形成的酯,其分 子式: HO-[ CO-( CH 2) 2 -CO-O-( CH 2 ) 4 -O]n-H ,PBS分子链较柔软,且熔点较低。PBS于20世纪90年代进入材料研究领域,并迅速成为广泛推广应用的通用型生物降解塑料研究的热点材料之一。其优异性能主要表现在以下几个方面: (1) 加工性能。PBS 的加工性能非常好,可在通用加工设备上进行注塑、挤出和吹塑等各类成型加工,同时也可共混碳酸钙、淀粉等填充物,降低成本。(2) 耐热性能。PBS 具有出色的耐热性能,是完全可生物降解聚酯中耐热性能最好的品种,热变形温度接近100℃,改性后可超过100℃,满足日常用品的耐热需求,可用于制备冷热饮包装和餐盒。 (3) 力学性能。与其他生物降解塑料相比,PBS 力学性能十分优异,具有与许多通用树脂如聚乙烯、聚丙烯相近的力学性能。 (4) 降解性能与化学稳定性。PBS 在正常储存和使用过程中性能非常稳定,只在堆肥、土壤、水和活化污泥等的环境下会被微生物和动植物体内的酶分解为二氧化碳和水。

由于PBS 有上述良好的性能,使它在很多方面都有着非常重要的用途。首先它可用于包装领域,主要有垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子和标签等。由于PBS 良好的成膜性,另一个重要应用是作为农林业中的农用薄膜,以及各种种植用器皿和植被网等。其次,在PBS中添加滑石粉、碳酸钙等还能制成各种成型制品,被用于日用杂品。与PET 类似,PBS 还可作为纺织材料纺丝加工。此外,由于具有生物相容性和可降解性,PBS 还可应用于医用制品中的各种人造材料如人造软骨、缝合线、支架等。 2、PBS 的工业化生产 2.1 国外PBS 产品 早在上世纪30 年代,Carothers 就已经成功制备出了PBS,但由于受当时工艺条件的限制,制得的PBS 分子量小于5000,无法用作实际材料。直到上个世纪90 年代,随着人们对脂肪族生物降解材料的研究逐渐深入,满足实际应用要求的高分子量的PBS 才被开发成功。日本昭和高分子公司于1993 年建立了一套年产3000 吨PBS 及其共聚物的半商业化生产装置,其系列产品以“Bionolle”的商品名面世( 中文名: 碧能) ,这是世界上首个商业化的PBS 树脂。Bionolle 是一种结晶型热塑性塑料,分子量从几万

口服二巯基丁二酸治疗慢性汞中毒

第24卷第5期(总第143期)辐射防护通讯2003年10月 ?经验交流? 口服二巯基丁二酸治疗慢性汞中毒 T reatm ent of Chronic M ercury Poisoning throug h O ral A dministration of Dimercaptosuccinic A cid Capsules 刘占旗 王秀琴 战景明 武晓燕 常学章 高增林(中国辐射防护研究院,太原,030006) Liu Zhanqi Wang Xiuqin Zhan Jing ming W u Xiaoyan Chang Xuezhang Gao Zenglin (China Institute for Radiation Pr otectio n,T aiyuan,030006) 摘 要 应用二巯基丁二酸胶囊对某厂46名接触汞职工进行了驱汞治疗。通过口服、低剂量、间隔用药,并补充必需微量元素,经过2~5个疗程,职工尿汞较驱汞前显著降低,并有28名职工尿汞恢复至2倍正常参考值以下,整个驱汞过程无任何不良反应发生。 关键词: 慢性汞中毒 二巯基丁二酸胶囊 治疗 中图分类号:R135.1 文献标识码:A 文章编号:1004-6356(2004)05-0039-02 Abstract A to tal o f46wo rkers inv olving mercury operation were treated for mercury r em oval w ith oral adm inistration of dimercaptosuccinc acid capsules at low dose at a regular tim e inter val. The results indicate a significant decrease in their urinary mercury content,of w hich28having low er content than two fold nor mal r eference.T here is no adverse reactio n to be found in the co urse of treatment. Key words: Chronic mercury poisoning Dimercaptosuccinic acid capsules Treatment 核工业某化工厂于上世纪60年代投产,由于设备陈旧、通排风不良等因素,致使车间内外环境汞污染严重,对一线生产人员身体健康造成威胁。为保护职工身心健康,预防慢性职业性汞中毒的发生,对该厂接触汞职工进行了预防性驱汞治疗。本文介绍本次驱汞治疗的方法和结果。 1 驱汞对象的筛选 收集车间空气汞监测资料,了解车间空气汞污染状况,并进行职工健康体检,同时调查职工的工作岗位及接触汞年限。 采集每名职工100m L晨尿,测定尿比重,用酸性氯化亚锡还原法[1]测定尿汞(U-Hg)含量,尿汞测定值用尿比重校正。尿汞测定过程中采用国家环境保护总局标准样品研究所提供的环境标准样品(GSBZ50016-90)进行质量控制。 以U-Hg>20 g/L作为筛选驱汞对象的前提条件,排除肝脏、肾脏功能异常的职工,嘱其进行治疗,待肝、肾功能恢复正常后再择机进行驱汞。 经筛选,有46名接触汞职工列入本次驱汞治疗对象。 2 驱汞治疗方法 2.1驱汞药物 口服二巯基丁二酸胶囊(0.25g/粒),每次3粒,每日2次,连用3d为1个疗程,每两个疗程间隔6d。首次用药后的第2天采集晨尿测尿汞。 收稿日期:2004-08-03 作者简介:刘占旗(1967-),男,1992年毕业于上海医科大学,博士在读,副研究员。

注射用丁二磺酸腺苷蛋氨酸

注射用丁二磺酸腺苷蛋氨酸 【药品名称】 通用名称:注射用丁二磺酸腺苷蛋氨酸 英文名称:Ademetionine 1,4-butanedisulfonate for Injection 【成份】 化学成分为1,4-丁二磺酸腺苷蛋氨酸。 【适应症】 适用于肝硬化前和肝硬化所致肝内胆汁郁积。适用于妊娠期肝内胆汁郁积。 【用法用量】 初始治疗:使用注射用丁二磺酸腺苷蛋氨酸,每天500 - 1000mg,肌肉或静脉注射,共两周。维持治疗:使用丁二磺酸腺苷蛋氨酸肠溶片,每天1000 - 2000mg,口服。 【不良反应】 即使长期大量应用亦未见与本品相关的不良反应。改变用药习惯或增加用药剂量同样未见不良反应的报告。对本品特别敏感的个体,偶可引起昼夜节律紊乱,睡前服用催眠药可减轻此症状。以上症状均表现轻微,不需中断治疗.另外,若出现其它症状,请与医生联系。 【禁忌】 对本品过敏者。 【注意事项】 注射用冻干粉针须在临用前用所附溶剂溶解。静脉注射必须非常缓慢。有血氨增高的肝硬化前及肝硬化患者必须在医生指导下服用本品,并注意血氨水平。请不要使用过期药品。请远离热源。若粉针安瓿由于储存不当而有微小裂口或暴露于热源,结晶由白色变为其它颜色时,应将本品连同整个包装去药房退换。对驾驶或操作机械的能力无影响。

【特殊人群用药】 儿童注意事项: 未进行该项实验且无可靠参考文献。 妊娠与哺乳期注意事项: 本品可用于妊娠期和哺乳期。 老人注意事项: 未进行该项实验且无可靠参考文献。 【药物相互作用】 尚不明确。 【药理作用】 腺苷蛋氨酸是存在于人体所有组织和体液中的一种生理活性分子。它作为甲基供体(转甲基作用)和生理性巯基化合物(如半胱氨酸、牛磺酸、谷胱甘肽和辅酶A等)的前体(转硫基作用)参与体内重要的生化反应。在肝内,通过使质膜磷脂甲基化而调节肝脏细胞膜的流动性,而且通过转硫基反应可以促进解毒过程中硫化产物的合成。只要肝内腺苷蛋氨酸的生物利用度在正常范围内,这些反应就有助于防止肝内胆汁郁积。现已发现,肝硬化时肝腺苷蛋氨酸的合成明显下降,这是因为腺苷蛋氨酸合成酶(催化必需氨基酸蛋氨酸向腺苷蛋氨酸转化)的活性显著下降(-50%)所致。这种代谢障碍使蛋氨酸向腺苷蛋氨酸转化减少,因而削弱了防止胆汁郁积的正常生理过程。结果使肝硬化患者饮食中的蛋氨酸血浆清除率降低,并造成其代谢产物,特别是半胱氨酸、谷胱甘肽和牛磺酸利用度的下降。而且这种代谢障碍还造成高蛋氨酸血症,使发生肝性脑病的危险性增加。有研究证明体内蛋氨酸累积可导致其降解产物(如硫醇,甲硫醇)在血中的浓度升高,而这些降解产物在肝性脑病的发病机理中起重要作用。由于腺苷蛋氨酸以使巯基化合物合成增加,但不增加血循环中蛋氨酸的浓

丁二酸的用途及生产工艺

丁二酸的用途及生产工艺 丁二酸,又名琥珀酸,英文名称succinic acid,CAS:110-15-6,分子式C4H6O4,分子量。 理化特性:外观无色或白色、无嗅具有酸味的固体,熔点185℃,沸点:235℃,相对密度(水=1)(15℃),溶于水、微溶于乙醇、乙醚、丙酮。建规火险分级:丙 一、用途 在食品加工中,丁二酸是一种理想的酸味剂,丁二酸的钠盐可改善酱油、豆酱、液体调味及炼制品的质量,用于咸菜、火腿、香肠、鱼加工产品、肉罐头等的风味改良剂,还用于奶粉、奶片、饼干的强化剂,促进生长发育。 在医药卫生中,丁二酸钠具有医治昏迷的疗效,丁二酸的铵盐可做镇静剂,丁二酸及其酸酐用于制造磺胺药、维生素A、B6、止血药和可的松衍生物,丁二酸对巴比妥酸盐中毒具有解毒作用,丁二酸乙酯红霉素又名利菌沙,是人们常用的口服抗菌药。 在农业方面,丁二酸是一种植物生长激素,它能控制植物生长、调节养分、增加抗旱、抗病、抗冻能力,施用于农作物一般能增产10%-20%,还用来处理大麦黑穗病,用作除草剂的添加剂。 丁二酸也是合成照相化学品的中间体。丁二酸酯与2,6-二氨基吡啶缩合的产物广泛用于照相底片中的固酸颜料,明胶与丁二酸反应得改进卤化银照相乳液性能的载色剂。 丁二酸衍生物是一种良好的表面活性剂,是去垢剂、肥皂和破乳剂的组分;丁二酸可生产脱毛剂、牙膏、清洗剂、高效去皱美容酯。丁二酸还用于燃料、润滑剂、添加剂、弹性体中。丁二酸对化学镀镍有加速和稳定作用。 丁二酸还是合成可降解聚酯PBS的重要原料,每吨PBS消耗原料丁二酸吨。预计未来我国对PBS的需求为300万吨/年,丁二酸市场需求204万吨/年,目前国内丁二酸的产能不足5万吨,满足不了市场需求,每年都需要进口丁二酸;有限的丁二酸产能成为PBS产业发展的瓶颈。 二、制法 丁二酸的生产方法有化学合成法、生物法(生物转化法和发酵法)、电解法。目前国内生产该产品的厂家有:江苏省丹阳市仙桥涂料有限公司、安庆和兴化工有限责任公司、陕西宝鸡宝玉化工有限公司、陕西渭南惠丰化工有限公司、安徽三信化工有限公司、安庆和兴化工有限责任公司、常州曙光化工厂等,除了陕西宝鸡宝玉化工有限公司和陕西渭南惠丰化工有限公司使用顺酐加氢法外,其他厂家几乎都使用电解法。 1、顺丁烯二酸催化加氢

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业现状及技术进展

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业现状及技术进展

1、PBS 的结构、性能与应用 PBS的全称为聚丁二酸丁二醇酯,是一种脂肪族聚酯,其结构单元为丁二酸与丁二醇形成的酯,其分子式: HO- [ CO-( CH2) 2-CO-O-( CH2 ) 4-O] n-H ,PBS分子链较柔软,且熔点较低。PBS于20世纪90年代进入材料研究领域,并迅速成为广泛推广应用的通用型生物降解塑料研究的热点材料之一。其优异性能主要表现在以下几个方面: (1) 加工性能。PBS 的加工性能非常好,可在通用加工设备上进行注塑、挤出和吹塑等各类成型加工,同时也可共混碳酸钙、淀粉等填充物,降低成本。 (2) 耐热性能。PBS 具有出色的耐热性能,是完全可生物降解聚酯中耐热性能最好的品种,热变形温度接近100℃,改性后可超过100℃,满足日常用品的耐热需求,可用于制备冷热饮包装和餐盒。 (3) 力学性能。与其他生物降解塑料相比,PBS 力学性能十分优异,具有与许多通用树脂如聚乙烯、聚丙烯相近的力学性能。 (4) 降解性能与化学稳定性。PBS 在正常储存和使用过程中性能非常稳定,只在堆肥、土壤、水和活化污泥等的环境下会被微生物和动植物体内的酶分解为二氧化碳和水。

由于PBS 有上述良好的性能,使它在很多方面都有着非常重要的用途。首先它可用于包装领域,主要有垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子和标签等。由于PBS 良好的成膜性,另一个重要应用是作为农林业中的农用薄膜,以及各种种植用器皿和植被网等。其次,在PBS中添加滑石粉、碳酸钙等还能制成各种成型制品,被用于日用杂品。与PET 类似,PBS 还可作为纺织材料纺丝加工。此外,由于具有生物相容性和可降解性,PBS 还可应用于医用制品中的各种人造材料如人造软骨、缝合线、支架等。 2、PBS 的工业化生产 2.1 国外PBS 产品 早在上世纪30 年代,Carothers 就已经成功制备出了PBS,但由于受当时工艺条件的限制,制得的PBS 分子量小于5000,无法用作实际材料。直到上个世纪90 年代,随着人们对脂肪族生物降解材料的研究逐渐深入,满足实际应用要求的高分子量的PBS 才被开发成功。日本昭和高分子公司于1993 年建立了一套年产3000 吨PBS 及其共聚物的半商业化生产装置,其系列产品以“ Bionolle ”的商品名面世(中文名: 碧能),这是世界上首个商业化的PBS 树脂。Bionolle 是一种结晶型热塑性塑料,分子量从几万到几十万,玻璃化转变温

丁二酸

丁二酸简介 琥珀酸别名为丁二酸,分子量为118.09,无色结晶体,味酸,可燃。有二种晶形,相对密度1.572(25/4℃)。溶解特性:1g溶于13 ml冷水、1 ml沸水、18.5 ml乙醇、6.3 ml甲醇、36 ml丙酮、20 ml甘油和11 ml乙醚,几乎不溶于苯、二硫化碳、四氯化碳和石油醚。 外文名Succinic Acid, Amber Acid CAS No.110-15-6 分子式C4H6O4 分子量118.09 熔点(℃)185 沸点(℃)235(分解) 琥珀酸为无色结晶;相对密度1.572(25/4℃),熔点188℃,在235℃时分解;在减压下蒸馏可升华;能溶于水,微溶于乙醇、乙醚和丙酮中。 工业上,琥珀酸常由丁烯二酸催化还原制得,琥珀酸也可由丁二腈水解制备。在实验室中,琥珀酸可用两分子丙二酸二乙酯的钠盐与碘反应,继而水解脱羧制得。 琥珀酸的重要用途是制备五元杂环化合物,例如,琥珀酸受热迅速失水,形成琥珀酸酐,它是呋喃环系化合物。琥珀酸酐是制造药物、染料和醇酸树脂的重要原料。琥珀酸酐与氨共热,即生成丁二酰亚胺。丁二酰亚胺的亚胺基上的氢可被溴取代,生成N-溴代丁二酰亚胺,它是有机合成的溴化试剂和温和的氧化剂。琥珀酸在医药上有抗痉挛、祛痰和利尿作用。琥珀酸二乙酯是有机合成的重要中间体。琥珀酸二丁酯、二辛酯是塑料的增塑剂。琥珀酸二烯丙酯与1,3-丁二烯共聚,可以制造人造橡胶。 化学标签 中文别名: 琥珀酸; 亚乙基二羧酸; 1,2-乙烷二甲酸; 乙二甲酸 英文别名:Succinic acid; Butane diacid; Butanedioic acid; 1,2-ethanedicarboxylic acid; Amber acid; Asuccin, Bernsteinsaure; Bernsteinsaure (german); Dihydrofumaric acid; Ethylene dicarboxylic acid; Ethylenesuccinic acid; Katasuccin; Kyselinajantarova; Wormwood acid; Ethane-1,2-dicarboxylic acid; Butandisαure(Hochtemperaturform,α-Form); ACS EINECS号203-740-4[1] 主要成分:含量: ≥99.0%;硫酸盐≤0.02%;重金属≤0.002%;铁≤0.002%;灰分≤0.1%。外观与性状:无色或白色、无嗅而具有酸味的固体。 相对密度(水=1):1.57(15℃) 溶解性:溶于水,微溶于乙醇、乙醚、丙酮、甘油。 下游: N-氯代丁二酰亚胺、丁二酸二乙酯、恶丙嗪 安全术语:S26:;S37/39:; 风险术语:R36/37/38 危险品运输编号:UN 3265 8/PG 3 危险特性:遇明火、高热可燃。受高热分解,放出刺激性烟气。粉体与空气可形成爆炸性混合物,当达到一定的浓度时,遇火星会发生爆炸。[1] 燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳 3主要用途 主要用于制备琥珀酸酐等五杂环化合物。 也用于制备醇酸树脂(由琥珀酸生产的醇酸树脂具有良好的曲挠性、弹性和抗水性。)、油漆、染料(琥珀酸的二苯基酯是染料的中间体,与氨基蒽醌反应后生成蒽醌染料。)、食品调味剂

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业现状及技术进展

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业 现状及技术进展 1、PBS 的结构、性能与应用 PBS的全称为聚丁二酸丁二醇酯,是一种脂肪族聚酯,其结构单元为丁二酸与丁二醇形成的酯,其分子式: HO- [ CO-( CH2) 2-CO-O-( CH2 ) 4-O] n-H ,PBS分子链较柔软,且熔点较低。PBS于20世纪90年代进入材料研究领域,并迅速成为广泛推广应用的通用型生物降解塑料研究的热点材料之一。其优异性能主要表现在以下几个方面: (1) 加工性能。PBS 的加工性能非常好,可在通用加工设备上进行注塑、挤出和吹塑等各类成型加工,同时也可共混碳酸钙、淀粉等填充物,降低成本。 (2) 耐热性能。PBS 具有出色的耐热性能,是完全可生物降解聚酯中耐热性能最好的品种,热变形温度接近

100℃,改性后可超过100℃,满足日常用品的耐热需求,可用于制备冷热饮包装和餐盒。 (3) 力学性能。与其他生物降解塑料相比,PBS 力学性能十分优异,具有与许多通用树脂如聚乙烯、聚丙烯相近的力学性能。 (4) 降解性能与化学稳定性。PBS 在正常储存和使用过程中性能非常稳定,只在堆肥、土壤、水和活化污泥等的环境下会被微生物和动植物体内的酶分解为二氧化碳和水。

到几十万,玻璃化转变温度为-45 ~-10 ℃,熔点为90 ~120 ℃,耐热温度接近100℃,具有良好的力学性能和加工性能,其制品包括农用薄膜、垃圾袋、发泡材料等。然而Bionolle 系列PBS 的生产过程中需要用到二异氰酸酯作扩链剂来提高分子量,由于二异氰酸酯的毒性较大,限制了其产品在医用材料、食品包装、一次性餐具等领域的应用,时至今日,Bionolle 已经扩大为多个品种和牌号的一类产品。从1998 年开始,德国巴斯夫就推出了自己的完全可降解聚酯商品Ecoflex ,主要为脂肪族和芳香族的共聚酯,还可以与淀粉进行共混,提高降解性。美国伊士曼( Eastman) 公司以商标Eastar Bio 生产了一系列共聚酯产品。杜邦公司也拥有商标为Biomax 的降解聚酯塑料产品。另外还有日本的三菱化学Mitsubishi 、韩国的SKChemical 和Ire Chemical 等均可生产PBS,商品名分别为GS pla ,Skygreen 和EnPol,其中三菱化学宣称开发的是基于生物技术的PBS 生产技术,因其原料丁二酸从植物淀粉中提取。 2.2 国内产业化历程 国内的PBS 研究和产业化起步较晚,但发展速度较快。在这方面,中科院理化研究所工程塑料国家工程研究中心和清华大学走在了前列。2006 年,安徽安庆和兴化工公司依托清华大学技术建成年产3000 吨挤出、注塑级的

制备丁二酸相关方法

生物质发酵生产丁二酸项目调研 一、项目可行性报告 (一)立项的背景和意义 丁二酸(Succinic Acid )又称琥珀酸,是一种重要的 “C 轩台化合物”,广泛存在于动植 物和微生物体内,是 TCA 循环的中间产物之一,它作为有机合成原材料、中间产物或专用 化学品可应用于食品、医药、农药、染料、香料、油漆、塑料和材料工业等众多领域。其中 医药领域,主要用于生产琥乙红霉素等药品; 农业领域,主要用于生产植物生长调节剂、杀 菌剂等;食品领域,主要用于液体调味品及炼制品的风味改良剂等;染料领域,主要用于生 产高级有机颜料酞菁红等, 2010年丁二酸在这四个领域总价值超过 24亿美元。除此之外, 丁二酸的主要潜在应用领域是基础化工原料, 它可以作为许多重要的中间产物和专业化学制 品,还可以取代很多基于苯和石化中间产物的化学品, 这可减少在超过 300种苯基化学制品 的生产和消费过程中所产生的污染,丁二酸的结构是饱和的二羧酸,可以转化为包括 1,4- 丁 二醇(BDO )、四氢呋喃(THF )、Y 丁内酯(GBL )、己二酸和 N-甲基吡咯烷酮等一系列重要的 工业化学品。据统计丁二酸全世界市场需求量可高达 2700万t/a ,美国能源部发布的报 告中将丁二酸列为12种最有潜力的大宗生物基化学品的第一位。 图是以丁二酸及其衍生物 为原料的化学制品路线图。 PF 幷厂二岐婕 一「二霍二 甲as 哦书WiiL 卷阳话n 菊物中问s 甲罠雄厂醮 天冬妊桂 祥刑衿Ui 耳聊 4-曲丁爺 图 丁二酸及其衍生物路线简图

采用生物法制备丁二酸的技术将填补了国内生物法路线生产丁二酸的空缺。丁二酸通过加氢还原反应可以制取1,4 丁二醇,丁二酸分别与1,4-丁二醇和己二醇进行聚合即可得到生物可降解塑料PBS (聚丁二酸丁二醇酯)和PHS (聚丁二酸己二醇酯)。假如过程中使用的氢气和热量也是使用生物质分解和发酵产生的话,那整个聚酯多元醇领域的原料和能量就应该可以算是与传统能源完全分离了,该项目将成为生物质循环利用的示范性工程。 另外,由于石油危机及环境污染的双重压力,生物质发酵法生产丁二酸以其具有节约大量的石油资源并且可以降低由石化方法产生的污染等优点而备受国内外专家学者的重点关注。因此,本技术属于国家鼓励和支持的废弃资源综合利用和节能减排项目,是循环经济和 低碳经济发展模式项目,并在2011年获得总统绿色化学挑战奖,也是国家“863”计划和重点鼓励发展类项目,符合国家及部分省市相关产业政策导向。 与传统化学方法相比,法生产丁二酸具有诸多优势:生产成本具有,因此对于聚氨酯行业的发展具有强有力的支撑作用,有助于我国聚氨酯产业发展;利用可再生的农业资源包括作为原料,避免了对石化原料的依赖,实现了使用可再生资源替代不可再生资源进行中间体的制作;减少了化学合成工艺对环境的污染。 专家分析认为,未来几年我国聚酯二元醇的年需求量将达到300万吨以上,在面对不可再生能源的紧缺条件下,石化法生产丁二酸的产量将会受到限制,加上PBS 产业化技术的 完善和国内外对生物可降解塑料需求的不断拓展以及丁二酸新应用领域的不断开发,因而这 将给生物质发酵制取丁二酸的应用留下了非常大的发展空间和十分广阔的市场前景。 (二)国内外丁二酸研究现状和发展趋势 (1)国内外丁二酸市场概述 丁二酸是用于化工、制药、食品和农业等领域的一种重要基础原料和中间体。一方面由于石油价格剧烈波动,石化法生产丁二酸的成本一直居高不下,另外发酵法能够使温室气体排放量减少50%,因而发酵法代替石化法生产丁二酸的工艺正在逐渐兴起。另一方面目前绿色化学品的市场需求也在不断增长,自然也会牵动对生物基丁二酸的需求。 2011年全球丁二酸的产能约4 万吨,其中97%的丁二酸来源于石油基原料,而生物基丁二酸仅占3%,从应用领域来看,丁二酸主要用于树脂、涂料和油漆等领域约占%,其他 重要领域包括医药(% )、食品(%)、PBS /PBST(9%)和聚酯多元醇(%)。从丁二酸市场分布来看,2011 年,欧洲占市场总量的%,亚太地区占%,北美占%。亚太地区预计将是未来增长最快的市场,如中国、印度和日本,其中,中国处于主导地位(图)

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的合成研究

本科生学年论文 题目聚丁二酸丁二醇酯的合成研究 学生姓名刘朋坤 所在院系化学化工系 专业班级化学工程与工艺 学号 2010223334 指导教师(职称)寇莹 日期 2012年 5 月日

聚丁二酸丁二醇酯的合成研究 摘要:以丁二酸与丁二醇为原料,通过熔融缩聚法合成聚丁二酸丁二醇酯。通过HDI 进 行扩链改性,改善其降解性能与力学性能。实验结果表明,扩链产物结晶度下降、拉伸强度得到提高。 关键词:聚丁二酸丁,二醇酯;高分子量;扩链改性

Gather succinic acid synthesis of butyl glycol esters Abstract: the succinic acid and butyl glycol as raw material, through the molten polycondensation succinic acid synthesis method of clustering butyl glycol esters. Through the HDI for extender chain modification, improve its degradation property and mechanical properties. The experimental results show that extender chain product drop, tensile strength, crystallinity was improved. key words:gather succinic acid, cubed diol esters; High molecular weight; Extender chain modification

羧乙基硫代丁二酸CETSA的合成与表征

高分子合成与进展,2010,09(5):9-12 Synthesis of Polymer and Progress 作者简介:钟源(1977-),男,上海喜赫精细化工有限公司研发部,助理工程师,主要研究方向为有机化学合成与应用。 羧乙基硫代丁二酸CETSA 的合成与表征 钟 源 上海喜赫精细化工有限公司,上海金山化学工业区,201508 摘 要:羧乙基硫代丁二酸是一种重要的酸性分散剂,由于其具有水溶性,生物分解性,悬浮分散性,净洗等多种性能,可用于工业清洗剂,防锈剂,银离子分散剂,除垢剂,木材浸渍剂等,用途十分广泛,具有广阔的发展前景和巨大的市场潜力。 关键词:羧乙基硫代丁二酸,水溶性,分散剂,清洗剂 羧乙基硫代丁二酸类是近年来开发的新型酸性分散剂,这类物质中每个分子中含有三个羧基和一个磺酸基,具有极强的酸性和分散能力,并具有一定的阻垢性能和缓蚀性能。羧乙基硫代丁二酸生产工艺有两种,分别为巯基丙酸甲脂和马来酸酐在丁酮溶剂中反应制得,此方法反应时间长,工艺复杂,成本太高。另一种方法为β-巯基丙酸和马来酸在树脂催化剂存在下用水作溶剂,工艺简单,产品又容易分离,易于工业化生产[1]。 本文主要研究羧乙基硫代丁二酸(英文名称:carboxyethyIthiosuccinic Acid ,简称CETSA)的合成与表征,对CETSA 的反应体系为研究对象,选用较为准确的HNMR 、IR 、熔点测定和碱熔性试验对产物的结构进行表征[2]。 1合成CETSA 反应机理 1.1反应机理 根据硫醇与不饱和烃的加成反应特点,β-巯基 丙酸与马来酸在碱性树脂催化剂作用下发生亲核加成反应,机理如下[3]: 2 CETSA 的合成 2.1试验用仪器 MKOP 型调温电加热套(北京华聚伟业仪器有限公司);S-8890多功能搅拌器(上海兴凯科学仪器厂);三口烧瓶与球形冷凝管(上海玻璃仪器)。FGB-770真空干燥箱(上海天益科技有限公司)。 药品:巯基乙酸(C 2H 4SO 2)、3-巯基丙酸(C 3H 6SO 2)、马来酸(C 4H 4O 4)、马来酸酐(C 4H 2O 3)、催化剂(DR )自制,盐酸HCL 、氢氧化钠(NaOH )、丙酮(C 3H 6O )、丁酮C 4H 8O 3、石油醚、甲苯C 7H 8、氯化钾KCL 。以 基 础 研 究

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的产业现状及技术进展

1、PBS 的结构、性能与应用 PBS的全称为聚丁二酸丁二醇酯,是一种脂肪族聚酯,其结构单元为丁二酸与丁二醇形成的酯,其分子式: HO-[ CO-( CH2)2-CO-O-( CH2 )4-O]n-H ,PBS分子链较柔软,且熔点较低。PBS于20世纪90年代进入材料研究领域,并迅速成为广泛推广应用的通用型生物降解塑料研究的热点材料之一。其优异性能主要表现在以下几个方面:(1) 加工性能。PBS 的加工性能非常好,可在通用加工设备上进行注塑、挤出和吹塑等各类成型加工,同时也可共混碳酸钙、淀粉等填充物,降低成本。 (2) 耐热性能。PBS 具有出色的耐热性能,是完全可生物降解聚酯中耐热性能最好的品种,热变形温度接近100℃,改性后可超过100℃,满足日常用品的耐热需求,可用于制备冷热饮包装和餐盒。 (3) 力学性能。与其他生物降解塑料相比,PBS 力学性能十分优异,具有与许多通用树脂如聚乙烯、聚丙烯相近的力学性能。 (4) 降解性能与化学稳定性。PBS 在正常储存和使用过程中性能非常稳定,只在堆肥、土壤、水和活化污泥等的环境下会被微生物和动植物体内的酶分解为二氧化碳和水。 由于PBS 有上述良好的性能,使它在很多方面都有着非常重要的用途。首先它可用于包装领域,主要有垃圾袋、食品袋、各种冷热饮瓶子和标签等。由于PBS 良好的成膜性,另一个重要应用是作为农林业中的农用薄膜,以及各种种植用器皿和植被网等。其次,在PBS中添加滑石粉、碳酸钙等还能制成各种成型制品,被用于日用杂品。与PET 类似,PBS 还可作为纺织材料纺丝加工。此外,由于具有生物相容性和可降解性,PBS 还可应用于医用制品中的各种人造材料如人造软骨、缝合线、支架等。 2、PBS 的工业化生产 2.1 国外PBS 产品 早在上世纪30 年代,Carothers 就已经成功制备出了PBS,但由于受当时工艺条件的限制,制得的PBS 分子量小于5000,无法用作实际材料。直到上个世纪90 年代,随着人们对脂肪族生物降解材料的研究逐渐深入,满足实际应用要求的高分子量的PBS 才被开发成功。日本昭和高分子公司于1993 年建立了一套年产3000 吨PBS 及其共聚物的半商业化生产装置,其系列产品以“Bionolle”的商品名面世( 中文名: 碧能) ,这是世界上首个商业化的PBS 树脂。Bionolle 是一种结晶型热塑性塑料,分子量从几万到几十万,玻璃化转变温度为-45~ -10℃,熔点为90 ~ 120℃,耐热温度接近100℃,具有良好的力学性能和加工性能,其制品包括农用薄膜、垃圾袋、发泡材料等。然而Bionolle 系列PBS 的生产过程中需要用到二异氰酸酯作扩链剂来提高分子量,由于二异氰酸酯的毒性较大,限制了其产品在医用材料、食品包装、一次性餐具等领域的应用,时至今日,Bionolle 已经扩大为多个品种和牌号的一类产品。从1998 年开始,德国巴斯夫就推出了自己的完全可降解聚酯

3_巯基_2_丁醇的合成

化学试剂,1999,21(5),309;317 3-巯基-2-丁醇的合成 田红玉3 孙宝国 徐理阮 (北京轻工业学院化工系,北京100037) 32巯基222丁醇是合成食用香料2,32丁二硫醇的副产物之一,同样是一种具有葱肉香的香料化合物[1],主要用于肉类、家禽类及烧烤食品中。与一般的香料化合物相比,它具有更宽的可使用质量分数范围((01002~20)×10-6)。它既可以作为一种香料单独使用,又可以作为一种组分与其他香料化合物复配使用。 32巯基222丁醇的合成可以采用2,32环氧 丁烷为原料。2,32环氧丁烷属于环氧化合物,文献[2]中较全面地论述了该类化合物的化学性质。环氧化合物在含硫的亲核试剂进攻下容易进行开环的亲核加成,这些亲核试剂包括硫化氢、硫醇、苯硫酚、硫氰酸盐、硫脲等多种含硫化合物。文献[3]报道了1,22环氧丙烷与硫氢化钾的乙醇溶液反应,得到了12巯基222丙醇。本文根据这些文献,用2,32环氧丁烷与硫氢化钠的乙醇溶液反应,生成32巯基222丁醇。反应方程式如下: C CH 3 O H CH CH 3 +N aH S C 2H 5OH C CH 3OH H C SH H CH 3 1 实验部分111 仪器与试剂 岛津I R 2400型红外光谱仪;Q P 25000型质谱仪;硫元素分析采用钡盐滴定法。 实验所用的试剂均为市售化学纯试剂。1.2 实验操作1.2.1 硫氢化钠的制备 在250mL 的四口圆底烧瓶上安装温度计、搅拌器和回流冷凝管,回流冷凝管连接氯化钙干燥管,再连接一碱液吸收装置,烧瓶的另一口安装导气管。往烧瓶中加入100mL 无水乙醇, 然后迅速加入5g 切成小块的洁净的金属钠,搅拌,使钠完全溶解,用冰水浴降温,保持温度在0~5℃。往装有硫化钠的烧瓶中滴加稀硫酸,生成硫化氢气体,经过氯化钙干燥管、安全瓶导入钠的乙醇溶液中至饱和。1.2.2 32巯基222丁醇的制备 将14g (012m o l )2,32环氧丁烷滴加至11211制备的硫氢化钠溶液中,同时搅拌,并通入硫化氢气体,保持温度在25℃,反应6h 。将反应混合物倒入3倍体积的水中,用醋酸中和至中性,用二氯甲烷(60mL ×3)萃取,合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,常压蒸馏,除去二氯甲烷,减压蒸馏,收集41~43℃ 797.4Pa 的馏分。产品为无色液体,产率5616%。 I R ,c m -1 :3400(s ),2960(s ),2920(m ),2860(m ),2550(w ),1450(m ),1375(m ),1350~1260(m ),1150(m )。硫元素分析,实测值(计算值),%:S 30130(30119)。质谱:106(分子离子峰),91,88,73,45(基峰),62,61。2 结果与讨论 211 我们发现在2,32环氧丁烷与硫氢化钠溶 液反应过程中,导入硫化氢可以明显提高产率至5616%,与文献[3]中12巯基222丙醇的产率相比,提高了25%以上。 212 温度对2,32环氧丁烷与硫氢化钠溶液反应也有很大的影响,反应温度过高,产率会明显下降,因为温度升高会降低硫化氢在乙醇溶液中的溶解度,从而降低起反应作用的H S -的浓度。温度太低,反应速度下降,产率也略有下降,研究表明,反应温度最好控制在20~25℃,反应时间为6h 。 (下转第315页) 9 03第21卷第5期 田红玉等:32巯基222丁醇的合成

项目名称电解合成丁二酸工艺

项目名称电解合成丁二 酸工艺 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

科技成果汇编 南京工业大学科技服务部 南京工业大学概况 南京工业大学是一所以工为主的省属重点建设的多科性大学,由南京化工大学和南京建筑工程学院于2001年5月合并组建而成。现有4个博士后科研流动站,2个一级学科博士学位授予点,21个二级学科博士学位授予点,55个硕士学位授予点及16个工程硕士授予领域,64个本科专业,跨工、理、管、经、文、法、医等7个学科门类,具有留学生招生资格和教授审定权。目前,在校博士生、硕士生、本科生等各类学生近30000人,其中研究生3000多人。现有教职工2184人,专任教师1169人,具有教授、副教授等高级职称的教师600多人。其中中国工程院院士3人,国务院学位委员会学科评议组成员1人,国家杰出专业技术人才2人,国家“973”项目首席科学家4人,国家863计划领域专家委员会专家2人,国家杰出青年基金获得者3人,国家、省有突出贡献的中青年专家11人,博士生导师58人,还特聘了20多位国际着名学者为兼职教授或荣誉教授。现有化学化工学院、材料科学与工程学院、机械与动力工程学院、制药与生命科学学院、信息科学与工程学院、自动化学院、建筑与城市规划学院、艺术学院、土木工程学院、城市建设与安全学院、环境学院、能源学院、理学院、经济管理学院、管理科学与工程学院、法学院、公共管理学院、外国语言与国际交流学院等21个学院(部)。拥有新模范马路、江浦2个校区,占地面积3210亩,图书馆藏书160万册。 学校科研实力雄厚,拥有国家生化工程技术研究中心、国家热管技术研究推广中心等国家省部级工程研究中心11个,国家重点实验室1个,省部共建教育部

聚丁二酸丁二酯的研究进展

聚丁二酸丁二酯的研究进展 徐久升 摘要:主要介绍了聚丁二酸丁二醇酯(PBS) 的化学合成技术,包括直接酯化法、酯交换法和扩链法等的情况。而且综述PBS 在改性技术方面( 包括PBS 基脂肪族共聚酯和PBS 基共混复合物等改性技术) 的进展。最后展望了PBS 的应用和发展前景。 关键词:聚丁二酸丁二醇酯;合成;改性;应用 Research Progress of Poly(butylene succinate) Xu Jiusheng Abstract :The chemical synthesis technology of poly(butylene succinate)(PBS),include the direct esterification method,ester exchange method and chain extension method etc. were mainly introduced. The progress of PBS in modification technology(includingaliphatic copolyester based on PBS and PBS matrix composites etc modified technology) was also prospected. Finally,the present status of application and foreground in the research field was outlined. Keywords :poly(butylene succinate) ;synthesis ;modification ;application 目前,越来越多的高分子材料进入了生产和生活等各个领域,包括包装材料、医用材料、温室建筑、科学研究用特种装置、覆盖薄膜,航天设备和仪器、从工业领域到农业领域等均有应用,已成为现代社会生活中不可缺少的材料。高分子材料由于原料来源丰富,品种繁多,综合性能优异、价格低廉、易成型加工等特性而用途广泛,因此在材料领域中的地位日益突出,增长最快。高分子材料的发展历史虽然不足百年,但是发展却相当迅速,若按体积计,目前,其世界年产量已经超过金属类,成为最重要的材料品种之一。另一方面,随着地球上石油资源的逐渐减少,这也迫使人类不断寻找一种新型且来源丰富的高分子材料来代替现在使用的由石油资源得到的高分子材料。因此,越来越多新型高分子材料的使用,有效地降低了人类对日益减少的不可再生资源的依赖。另外,这种以石油为基础合成的高分子材料,由于其优良的稳定性,导致了它在自然界中的分解时间过长或有的甚至根本不分解,其中含有的有毒有害物质对环境造成了严重甚至不可逆的污染,如残弃的塑料膜存在于土壤中阻碍农作物根系的发育和对水分、养分的吸收,使土壤透气性降低导致农作物减产;动物食用残弃的塑料膜后会造成肠梗阻而死亡;流失到海洋中或废弃在海洋中的合成纤维渔网和钓线已对海洋生物造成了相当的危害,这些都已经成为倍受关注的全球性问题,因此迫切需要研制对环境友好的由可再生资源制备的材料。随着人们日益对环保问题的重视,可生物降解且具有良好经济性的聚合物材料引起人们极大的兴趣。据统计,2012 年全世界可生物降解塑料的需求量达到28 万t,北美、欧洲、亚洲市场对生物降解塑料的需求量将以每年15% 的 速度增长,到2017 年需求量将达到55 万t/a。生物降解聚合物中有一大类是脂肪族聚酯,这类聚酯的主要品种有聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚乳酸(PLA) 和聚羟基酪酸(PHB) 等。在这些材料中,目前研究较多且已经有一定生产规模的是PLA,如美国卡基尔·道聚合物公司和日本的三菱树脂公司都有了较大规模的PLA 生产线。PBS 于20 世纪90 年代进入材料研究领域,并迅速成为可广泛推广应用的通用型完全生物降解塑料研究的热点材料之一,与PCL,PHB,聚羟基脂肪酸酯(PHA) 等降解塑料相比,PBS 具有价格低廉、力学性能优异等特点;而与价格接近的PLA 相比,PBS 又具有加工方便,可适应目前常规的塑料加工工艺,耐热性能好的特点,其热变形温度可以超过100℃(PLA 的耐热变形温度只有60℃左右)。而且PBS联系人:杨金明,硕士,工程师,主要从事高分子材料加工与改性工作。 合成的原料来源既可以是石油资源,又可以通过生物质资源发酵得到,因此引起了科技和产

羧乙基硫代丁二酸-CETSA一种新型的精细化工产品

羧乙基硫代丁二酸-CETSA一种新型的精细化工产品 原文刊登在美国的《special chemicals》,张喜宝、徐俊翻译 羧乙基硫代丁二酸是含有硫原子的羧酸,由β-巯基丙酸与马来酸酐发生加成反应制得,具有水溶性、生物分解性、乳化分散性、螫合性等多种优异性能,其最大的特点是由于硫原子的存在,引入了硫酸基,酸性极强,比普通的羧酸类物质酸性更强。 羧乙基硫代丁二酸具有广泛的用途: 羧乙基硫代丁二酸作为替代部分氯类溶剂的水溶性清洗剂,已经开始在部分国家使用,并受到良好评价和重视。该产品在清洗金属加工油后,油水分离,清洗液可以回收再利用,因此比较经济,且废水处理负担轻。 在洗衣粉中掺入少量羧乙基硫代丁二酸,能改善起泡沫、低温难溶等缺点,尤其是与以往在工业清洗剂和家用洗涤剂中掺入的螫合剂相比,生物分解性非常优越。在环保压力逐渐加重的今天,羧乙基硫代丁二酸作为生物分解性助洗剂或清洗剂的添加剂备受重视。羧乙基硫代丁二酸及其烷基酰胺的铵盐和各种金属盐用作钢、铝、铜的防锈剂,具有优越性能。 羧乙基硫代丁二酸作为有特殊螫合作用的银离子分散剂也引人注目,现在已经在照相等领域得到重视和使用。它与传统代表性的螫合剂乙二胺四乙酸相比,使用性能和生物分解性能均优越。 羧乙基硫代丁二酸具有极强的净洗作用,可用于纺织品染色加工后的洗浮色的工艺中,尤其是具有很强的酸性,可以代替部分醋酸。大部分纺织品染色后都需要用净洗剂洗去浮色,而这一过程往往事先加入醋酸中和,而羧乙基硫代丁二酸可以将酸中和与净洗合二为一。 羧乙基硫代丁二酸对碳酸钙、硅化合物等水垢的溶解力强,又具有防锈作用,故适合用作锅炉除垢剂以及用于除去管道和热交换器的水垢。特别是与过去使用的羟基乙酸相比,该产品对废水处理污泥中的细菌无害。目前日本、美国已经有含有羧乙基硫代丁二酸的除垢剂上市,并申请了多项专利。 目前全球羧乙基硫代丁二酸年产能力约7000吨,生产厂家主要有喜赫石油公司、埃尔夫—阿托化学公司等,其原料基本自己供应,产品大部分供出口,近年来,

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