Divinilbenzeno (DVB)é um composto orgânico com a fórmula química C1 0 H10, Cas 1321-74-0, é um líquido incolor com um odor especial, insolúvel em água, solúvel em metanol e éter. Inflamável quando exposto a chamas abertas ou fogo alto. Uma mistura de três isômeros, orto, meta e parágrafo, contendo aproximadamente 50% de etilvinilfenol ou 0,1% de terc butilcatecol como estabilizadores, que é propenso a polimerização. Solúvel em metanol e éter, insolúvel em água. Baixa toxicidade, LD50 (rato, oral) 4040mg/kg. Pode causar câncer, tem efeitos anestésicos e leves irritantes em experimentos com animais, é prejudicial ao meio ambiente e pode causar poluição à atmosfera. Usado para fabricar plásticos e resinas de troca iônica. Highly reactive, insoluble polymers capable of generating three-dimensional structures, used as crosslinking agents, can copolymerize with polymerized monomers such as styrene, butadiene, acrylonitrile, methyl methacrylate, etc. to prepare ion exchange resins (mainly copolymers with styrene, including strong acidic cation exchange resins, strong alkaline anion exchange resins, weak Resinas de troca de ânions alcalinos e membranas de troca iônica), resinas ABS? (Melhore a resistência ao impacto e a resistência ao calor), resina MBS, borracha sintética, resina de poliéster.
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Fórmula química |
C10H10 |
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Massa exata |
130 |
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Peso molecular |
130 |
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m/z |
130 (100.0%), 131 (10.8%) |
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Análise elementar |
C, 92.26; H, 7.74 |
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Divinilbenzeno (DVB)é um agente de reticulação muito útil, que é amplamente utilizado na resina de troca iônica, membrana de troca iônica, resina ABS, resina de poliestireno, resina de poliéster insaturada, borracha sintética e outros campos.
1) Por exemplo, é preparada uma resina modificada por hidroxila fenólica da superfície. A resina de estireno divinilbenzeno é preparada a partir do monômero de estireno e agente de reticulação divinilbenzeno. A resina nitrada de estireno divinilbenzeno é obtida pela ligação de grupos nitro na superfície da resina de estireno divinilbenzeno de uma maneira passo a passo, e depois a resina de divinilbenzeno de estireno aminada é obtida através da reação de redução. Finalmente, os grupos amino de superfície são convertidos para obter resina modificada por hidroxi fenólica da superfície. O método de preparação da resina modificada hidroxil fenólica na superfície do enchimento é simples e o grau de funcionalidade é altamente controlável. Ao controlar com precisão o conteúdo de hidroxil fenólico na superfície do enchimento, é obtido o material modificado por resina com grupos ácidos fracos, que podem ser usados para extração de fase sólida do enchimento. A seletividade da extração dos compostos polares na água é alta e a capacidade de adsorção é grande.
2) Preparação de um material de polímero nano poroso funcional, incluindo a. Preparação de reagentes de aldeído contendo ligações duplas por tecnologia de síntese de vários componentes. b. O 4- allyloxybenzaldehyde preparado na etapa A é usado para realizar a reação de quatro componentes do UGI para preparar monômeros funcionais. c. O divinilbenzeno é selecionado como o monômero de reticulação, o iniciador é adicionado e o divinilbenzeno é copolimerizado com uma quantidade apropriada de produto de reação UGI por método solvotérmico para obter o material polimérico nano poroso funcionalizado. A proporção de massa de divinilbenzeno para o monômero funcional é 1. 0-4. 0, a proporção de massa do iniciador para divinilbenzeno é 0. 01-0. 0 5, o Massy of MassOn Of Solvent de Solvent para Solvent para Solvent para Solvent para Solvent para Solvent para Solvent para Solvent para Solvent para Solvent para Solvent para Solvent para Solvent para Solvent de Solvent de Massy of MassOn Of Solvent of Massy Of Solvent of Massy of Mass of Solvent para Solvent para Solvent de Solvent de Solvent de Solvent para Solvent de Solvent de Mass. 4. 0-10. 0, e a temperatura da polimerização é 60-200 grau C, a pressão é controlada em 0. 5-5}. 0mpa, e o tempo de reação é 24-48 h. Após a reação, o solvente residual é removido por volatilização à temperatura ambiente ou destilação a vácuo.
O divinilbenzeno (DVB), como derivado do anel benzeno que contém dois grupos de vinil, demonstrou um valor extraordinário de aplicação em campos químicos, materiais, farmacêuticos e outros devido à sua estrutura molecular e reatividade exclusivas. Este artigo analisará sistematicamente os diversos cenários de aplicação e o progresso tecnológico do DVB de quatro dimensões: propriedades químicas, produção industrial, vida diária e pesquisa científica.
Aplicações principais da produção industrial
(1) Campo de síntese de resina
Resina de troca iônica:
Processo de síntese: DVB é copolimerizado com grupos de estireno e ácido sulfônico (- SO3H) ou grupos de amônio quaternário (- N ⁺ R3) são introduzidos para preparar resinas de troca de cátions/ânions.
Áreas de aplicação:
Tratamento de água: remove os íons de metais pesados (Pb ² ⁺, Cd ² ⁺), suaviza água dura e purifica a água potável.
Biofarmacêuticos: purificação de antibióticos, separação de proteínas, adsorvente de perfusão no sangue.
Indústria de eletrônicos: eletroplicar o tratamento de águas residuais, reciclagem de metais preciosos.
Resina de poliestireno:
Efeito de modificação: O DVB atua como um agente de reticulação para melhorar a força do impacto (a força do impacto do Notch IZOD aumentou em 40%) e a resistência ao calor (a temperatura da deformação do calor aumentou em 25 graus) de poliestireno.
Caso de aplicação: O poliestireno de alto impacto (quadris) é usado na fabricação de cartuchos e brinquedos de eletrodomésticos.
Resina de poliéster insaturada:
Controle de densidade de ligação cruzada: A quantidade de DVB usada afeta a dureza e a resistência à corrosão da resina.
Produtos finais: tubos FRP, tanques de armazenamento resistentes à corrosão, componentes de navio.
(2) borracha e elastômeros
Síntese especial de borracha:
Modificação de CO: O DVB é copolimerizado com butadieno e acrilonitrila para preparar borracha resistente ao óleo (NBR) e borracha resistente a alta temperatura (HNBR).
Performance improvement: Tensile strength>30 MPa, faixa de resistência à temperatura -40} a 150 graus.
Elastômeros termoplásticos (TPE):
Regulamentação dinâmica: o DVB participa da preparação de copolímeros em bloco, como SBS e SIS, dotando o material com elasticidade e processabilidade.
Áreas de aplicação: Materiais únicos de sapato, tiras de vedação, cateteres médicos.
(3) revestimentos e adesivos
Revestimentos de alto desempenho:
Casamento curável de UV: resina acrílica reticulada por DVB, com um aumento de 50% na velocidade de cura e excelente resistência a arranhões.
Casado anti -corrosão: Adicionando modificação DVB à resina epóxi, com uma resistência a pulverização de sal de até 2000 horas.
Adesivo estrutural:
Resina epóxi Tertigo: a resina epóxi modificada preparada com a participação de DVB tem uma resistência ao cisalhamento superior a 25 MPa e é adequada para unir componentes estruturais automotivos.
(4) membrana de troca iônica
Separador de células de combustível:
Condutividade de prótons:Divinilbenzeno (DVB) cross-linked sulfonated polyetheretherketone (SPEEK) membrane, proton conductivity>0. 1 s/cm (80 graus).
Membrana de eletrodiálise:
Desalination efficiency: DVB copolymer membrane, NaCl retention rate>99%, fluxo de água até 10 l/m ² · h.
Aplicações da vida cotidiana
(1) Home e materiais de construção
Tableware de plástico:
Modificação de poliestireno: os quadris de plástico com DVB adicionado melhora a resistência ao microondas e é adequado para lancheiras descartáveis.
Painéis decorativos:
Tratamento retardante da chama: O DVB participa da preparação de retardadores de chama, resultando em um índice de oxigênio de madeira (LOI) acima de 28%.
Materiais ópticos:
Lentes de óculos: lentes de policarbonato reticuladas por DVB com um índice de refração de 1,59 e um número abbe de 40.
(2) Cuidados pessoais
Fixador de perfume:
Persistência da retenção de fragrâncias: os derivados DVB podem ser usados como fixadores para prolongar o tempo de retenção de fragrâncias do perfume para 4-6 horas.
Protetor solar:
Nano dispersion technology: DVB modified titanium dioxide nanoparticles with SPF value>50 e taxa de absorção transdérmica<0.1%.
Pesquisa científica e exploração de ponta
(1) Ciência dos Materiais
Polímero poroso:
Membrana de separação de gás: O DVB é copolimerizado com tetrafluorobenzonitrila para preparar o polímero por poro intrínseco (PIM), com uma seletividade de 30.
Materiais nanocompósitos:
Graphene modification: DVB participates in the surface grafting of graphene, enhancing the conductivity of polymer based composites (conductivity>1 s/cm).
(2) Ciência Biomédica
Portador de drogas:
Targeted nanoparticles: DVB crosslinked polylactic acid glycolic acid (PLGA) nanoparticles with drug encapsulation efficiency>85% e período de liberação sustentada de 30 dias.
Suporte de engenharia organizacional:
Material de impressão 3D: Diacrilato de polietileno glicol modificado DVB (PEGDA), excelente compatibilidade celular, suporta a proliferação de osteoblastos.
(3) Ciência Ambiental
Adsorvente poluente:
Captura de metais pesados: A resina de quitosana reticulada por DVB tem uma capacidade de adsorção de 260 mg/g para Pb ² ⁺.
CO ₂ Capture:
Material funcionalizado da amina: DVB copolimerizado com polietilenoimina, com uma capacidade de adsorção de CO ₂ de 4,5 mmol/g (75 graus).
Um método para produzir divinilbenzeno e metilstireno misturando metiletilbenzeno e dietilbenzeno.Divinilbenzeno (DVB)e o metiletilbenzeno são misturados para formar matérias -primas de acordo com a proporção de 95%: 5%e estão sujeitas às seguintes etapas de reação:
um. As matérias -primas são adicionadas ao evaporador para se misturar com vapor saturado. O vapor misto no evaporador obtido por decapagem e aquecimento com vapor atinge 80 graus ~ 150 graus e depois entra no superaquecedor. A saída de gás da reação de desidrogenação do segundo reator também é inserida no superaquecedor. O vapor misto e a reação de desidrogenação em saída do segundo reator conduzem a troca de calor no lado do tubo e no lado da concha do superaquecedor para tornar a temperatura do vapor misto de 500 graus ~ 600 graus;
b. O vapor saturado é aquecido a 600 graus - 700 grau pelo forno de aquecimento e depois entra no reaquecedor intermediário. A produção de gás da reação de desidrogenação do primeiro reator entra pela primeira vez no reaquecedor intermediário. O vapor saturado e a reação de desidrogenação a saída do gás do primeiro reator conduzem a troca de calor no reaquecedor intermediário até que a temperatura do vapor saturada seja de 600 graus - 650. A saída de vapor saturada entra no forno de aquecimento e é aquecida no grau 700 - 800;
um. Mistura o vapor misto obtido na etapa (1) A e a saída de vapor saturada da etapa B no primeiro reator equipado com catalisador para reação de desidrogenação;
b. O gás do processo após a reação no primeiro reator entra no reaquecedor intermediário da troca de calor na etapa (1) B, e o gás do processo é emitido para o segundo reator para continuar a reação de desidrogenação catalítica;
um. A produção de gás da reação de desidrogenação do segundo reator entra no superaquecedor para troca de calor com o vapor misto de matérias-primas recém-adicionadas na etapa (1) A, e o gás reação de desidrogenação após a troca de calor entra na caldeira de calor residual de baixa pressão para resfriamento e separação preliminar. As substâncias separadas entram no refrigerador principal e no tanque de separação de óleo de água, respectivamente;
b. As substâncias no refrigerador principal são separadas novamente e as substâncias separadas entram no tanque de separação de óleo-água e no refrigerador de gás da cauda, respectivamente;
c. Os componentes separados do tanque de separação a óleo-água são purificados pela torre de separação bruta, pela torre deliciosa e pela torre de destilação para obter os produtos finais divinilbenzeno e metilstireno.
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