Divinylbenzene (DVB)è un composto organico con la formula chimica C1 0 H10, CAS 1321-74-0, è un liquido incolore con un odore speciale, insolubile in acqua, solubile in metanolo ed etere. Infiammabile quando esposto a fiamme aperte o calore alto. Una miscela di tre isomeri, orto, meta e para, contenente circa il 50% di elvinilfenolo o 0,1% tert butilcatecol come stabilizzatori, che è soggetto a polimerizzazione. Solubile in metanolo ed etere, insolubile in acqua. Bassa tossicità, LD50 (ratto, orale) 4040mg/kg. Può causare cancro, avere effetti irritanti anestetici e lievi negli esperimenti su animali, è dannoso per l'ambiente e può causare inquinamento all'atmosfera. Utilizzato per la produzione di materie plastiche e resine di scambio ionico. Polimeri altamente reattivi e insolubili in grado di generare strutture tridimensionali, usate come agenti di reticolazione, possono copolimerizzare con monomeri polimerizzati come stirene, butadiene, acritri di acritrile, methacrylate, ecc. Per preparare le resine di scambio ionico (copolimeri principalmente copolimeri, incluso sterline di acrifri di metyl, ecc. Resine di scambio di anioni alcaline e membrane di scambio ionico), resine ABS? (Migliorare la resistenza all'impatto e la resistenza al calore), resina MBS, gomma sintetica, resina in poliestere.
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Formula chimica |
C10H10 |
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Messa esatta |
130 |
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Peso molecolare |
130 |
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m/z |
130 (100.0%), 131 (10.8%) |
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Analisi elementare |
C, 92.26; H, 7.74 |
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Divinylbenzene (DVB)è un agente di reticolazione molto utile, ampiamente utilizzato nella resina di scambio ionico, nella membrana di scambio ionico, nella resina ABS, nella resina di polistirene, nella resina in poliestere insatura, in gomma sintetica e in altri campi.
1) Ad esempio, viene preparata una resina di idrossile fenolica di superficie. La resina di stirene divinilbenzene viene preparata dal monomero stirene e dall'agente reticolato divinilbenzene. La resina nitrata di stirene divinilbenzene viene ottenuta legando i gruppi nitro sulla superficie della resina di stirene divinilbenzene in modo graduale, e quindi la resina aminata dello stirene divinilbenzene viene ottenuta attraverso la reazione di riduzione. Infine, i gruppi amminici di superficie vengono convertiti per ottenere resina modificata con idrossi fenolica di superficie. Il metodo di preparazione della resina fenolica modificata con idrossile sulla superficie del riempitivo è semplice e il grado di funzionalità è altamente controllabile. Controllando accuratamente il contenuto di idrossile fenolico sulla superficie del riempitivo, si ottiene il materiale modificato di resina con gruppi di acido debole, che può essere utilizzato per l'estrazione di fase solida del riempitivo. La selettività di estrazione dei composti polari in acqua è elevata e la capacità di adsorbimento è grande.
2) Preparazione di un materiale polimerico poroso nano funzionale, incluso a. Preparazione di reagenti aldeide contenenti doppi legami mediante tecnologia di sintesi multi-componente. B. Il 4- allyloxybenzaldeide preparato nel passaggio A viene utilizzato per realizzare la reazione di quattro componenti UGI per preparare i monomeri funzionali. C. Il divinilbenzene viene selezionato come monomero reticolato, viene aggiunto l'iniziatore e il divinilbenzene viene copolimerizzato con una quantità adeguata di prodotto di reazione UGI con metodo solvotermico per ottenere il materiale polimero nano funzionalizzato. Il rapporto di massa di divinilbenzene e monomero funzionale è 1. 0-4. 0, il rapporto di massa dell'iniziatore e divinilbenzene è 0. 01-0. 0 5, il rapporto di massa di Solvente è 4. 0-10. 0, e la temperatura di polimerizzazione è 60-200 grado C, la pressione è controllata su 0. 5-5. 0MPA e il tempo di reazione è 24-48 h. Dopo la reazione, il solvente residuo viene rimosso mediante volatilizzazione a temperatura ambiente o distillazione del vuoto.
Il divinilbenzene (DVB), come derivato dell'anello di benzene contenente due gruppi in vinile, ha dimostrato un valore di applicazione straordinario in campi chimici, materiali, farmaceutici e altri campi a causa della sua struttura molecolare e reattività unica. Questo articolo analizzerà sistematicamente i diversi scenari di applicazione e il progresso tecnologico di DVB da quattro dimensioni: proprietà chimiche, produzione industriale, vita quotidiana e ricerca scientifica.
Applicazioni fondamentali della produzione industriale
(1) Campo di sintesi della resina
Resina di scambio ionico:
Processo di sintesi: il DVB viene copolimerizzato con gruppi di stirene e acido solfonico (- SO3H) o gruppi di ammonio quaternario (- N ⁺ R3) vengono introdotti per preparare resine di scambio cation/anione.
Aree di applicazione:
Trattamento delle acque: rimuove ioni metallici pesanti (Pb ² ⁺, CD ² ⁺), ammorbidisce l'acqua dura e purifica l'acqua potabile.
Biofarmaceutica: purificazione antibiotica, separazione delle proteine, adsorbente per perfusione nel sangue.
Industria elettronica: trattamento elettroplante delle acque reflue, riciclaggio di metalli preziosi.
Resina in polistirolo:
Effetto di modifica: DVB funge da agente di reticolazione per migliorare la resistenza all'impatto (la resistenza all'impatto della tacca Izod è aumentata del 40%) e la resistenza al calore (temperatura di deformazione del calore è aumentata di 25 gradi) di polistirene.
Caso di applicazione: il polistirene ad alto impatto (HIPS) viene utilizzato nella produzione di involucri e giocattoli per elettrodomestici.
Resina in poliestere insatura:
Controllo della densità del collegamento incrociato: la quantità di DVB utilizzata influisce sulla durezza e la resistenza alla corrosione della resina.
Prodotti finali: tubi FRP, serbatoi di stoccaggio resistenti alla corrosione, componenti della nave.
(2) gomma ed elastomeri
Sintesi speciale in gomma:
Modifica CO: DVB viene copolimerizzato con butadiene e acrilonitrile per preparare la gomma resistente all'olio (NBR) e la gomma resistente alla temperatura (HNBR).
Performance improvement: Tensile strength>30 MPa, intervallo di resistenza alla temperatura -40 grado a 150 gradi.
Elastomeri termoplastici (TPE):
Croversking dinamico: DVB partecipa alla preparazione di copolimeri a blocchi come SBS e SIS, dotando il materiale di elasticità e trasformabilità.
Aree di applicazione: materiali unici per scarpe, strisce di tenuta, cateteri medici.
(3) rivestimenti e adesivi
Rivestimenti ad alte prestazioni:
Rivestimento curabile UV: resina acrilica reticolata DVB, con un aumento del 50% della velocità di indurimento e un'eccellente resistenza a graffi.
Rivestimento anti corrosione: aggiunta di modifiche DVB alla resina epossidica, con una resistenza a spruzzo salino fino a 2000 ore.
Adesivo strutturale:
Resina resina epossidica: la resina epossidica modificata preparata con la partecipazione di DVB ha una resistenza al taglio maggiore di 25 MPa ed è adatta per le legamenti per i componenti strutturali automobilistici.
(4) Membrana di scambio ionico
Separatore di celle a combustibile:
Conducibilità protonica:Divinylbenzene (DVB) cross-linked sulfonated polyetheretherketone (SPEEK) membrane, proton conductivity>0. 1 s/cm (80 gradi).
Membrana dell'elettrodialisi:
Desalination efficiency: DVB copolymer membrane, NaCl retention rate>99%, flusso d'acqua fino a 10 l/m ² · h.
Applicazioni della vita quotidiana
(1) Materiali da casa e da costruzione
Stoviglie di plastica:
Modifica del polistirolo: la plastica di fianchi con DVB aggiunto migliora la resistenza alle microonde ed è adatta per le scatole di pranzo usa e getta.
Pannelli decorativi:
Trattamento ritardante di fiamma: DVB partecipa alla preparazione di ritardanti di fiamma, risultando in un indice di ossigeno a legna (LOI) di oltre il 28%.
Materiali ottici:
Lenti di occhiali: lenti in policarbonato reticolato DVB con un indice di rifrazione di 1,59 e un abate di 40.
(2) cura personale
Fissativo del profumo:
Persistenza della ritenzione di fragranze: i derivati DVB possono essere usati come fissativi per prolungare il tempo di ritenzione di fragranze del profumo per 4-6 ore.
Proiezione solare:
Nano dispersion technology: DVB modified titanium dioxide nanoparticles with SPF value>50 e velocità di assorbimento transdermico<0.1%.
Ricerca scientifica ed esplorazione all'avanguardia
(1) Scienza dei materiali
Polimero poroso:
Membrana di separazione del gas: DVB viene copolimerizzato con tetrafluorobenzonitrile per preparare il polimero poro intrinseco (PIM), con una selettività CO ₂/CH ₄ di 30.
Materiali nanocompositi:
Graphene modification: DVB participates in the surface grafting of graphene, enhancing the conductivity of polymer based composites (conductivity>1 s/cm).
(2) Scienza biomedica
Vettore di droga:
Targeted nanoparticles: DVB crosslinked polylactic acid glycolic acid (PLGA) nanoparticles with drug encapsulation efficiency>85% e periodo di rilascio prolungato di 30 giorni.
Supporto ingegneristico organizzativo:
Materiale di stampa 3D: diacrilato di glicole polietilenico modificato DVB (PEGDA), eccellente compatibilità cellulare, supporta la proliferazione degli osteoblasti.
(3) Scienze ambientali
Inquinante Adsorbent:
Cattura di metalli pesanti: la resina chitosana reticolata DVB ha una capacità di adsorbimento di 260 mg/g per Pb ² ⁺.
CO ₂ Capture:
Materiale funzionalizzato di ammina: copolimerizzato DVB con polietileneimina, con una capacità di adsorbimento di co ₂ di 4,5 mmol/g (75 gradi).
Un metodo per produrre divinilbenzene e metilstyrene mescolando metiletilbenzene e dietilbenzene.Divinylbenzene (DVB)e il metiletilbenzene sono miscelati per formare materie prime in base al rapporto del 95%: 5%e sono soggetti alle seguenti fasi di reazione:
UN. Le materie prime vengono aggiunte nell'evaporatore per mescolare con vapore saturo. Il vapore misto nell'evaporatore ottenuto spogliando e riscaldando con vapore raggiunge 80 gradi ~ 150 gradi e quindi entra nel surriscaldatore. La produzione di gas di reazione di deidrogenazione dal secondo reattore viene inoltre immessa nel surriscaldatore. Il vapore misto e la produzione di gas di reazione di deidrogenazione dal secondo reattore conducono lo scambio di calore nel lato del tubo e sul lato del guscio del superatore per rendere la temperatura del vapore misto di 500 gradi ~ 600 gradi;
B. Il vapore saturo è riscaldato a 600 gradi - 700 dal forno di riscaldamento e quindi entra nel recupero intermedio. La produzione di gas di reazione di deidrogenazione dal primo reattore entra per la prima volta nel riscaldamento intermedio. Il vapore saturo e la produzione di gas di reazione di deidrogenazione dal primo reattore conducono lo scambio di calore nel riscaldamento intermedio fino a quando la temperatura del vapore saturo è di 600 gradi - 650 gradi. L'uscita a vapore saturo entra nel forno di riscaldamento ed è riscaldata a 700 - 800 grado;
UN. Miscelazione del vapore misto ottenuto al passaggio (1) a e la produzione di vapore satura dal passaggio B al primo reattore dotato di catalizzatore per la reazione di deidrogenazione;
B. Il gas di processo dopo la reazione nel primo reattore entra nel riscaldamento intermedio per lo scambio di calore nel gradino (1) B, quindi il gas di processo viene emerso al secondo reattore per continuare la reazione catalitica di deidrogenazione;
UN. La produzione di gas di reazione di deidrogenazione dal secondo reattore entra nel surriscaldatore per lo scambio di calore con il vapore misto di materie prime di nuova aggiunta in gradini (1) A e il gas di reazione di deidrogenazione dopo lo scambio di calore entra nella caldaia di calore dei rifiuti a bassa pressione per il raffreddamento e la separazione preliminare. Le sostanze separate entrano rispettivamente nel serbatoio di separazione principale e olio-acqua;
B. Le sostanze nel dispositivo di raffreddamento principale vengono nuovamente separate e le sostanze separate entrano rispettivamente nel serbatoio di separazione dell'acqua di olio e il dispositivo di raffreddamento del gas di coda;
C. I componenti separati dal serbatoio di separazione dell'acqua petrolifera sono purificati dalla torre di separazione grezza, dalla torre deliziosa e dalla torre di distillazione per ottenere i prodotti finali di divinilbenzene e metilstirene.
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