é um dos fabricantes e fornecedores mais experientes de 2,2'-azobis(2-metilpropionitrila) cas 78-67-1 na China. Bem-vindo ao atacado de alta qualidade de 2,2'-azobis (2-metilpropionitrila) cas 78-67-1 para venda aqui de nossa fábrica. Bom serviço e preço razoável estão disponíveis.
Se nos separarmos2,2'-Azobis(2-metilpropionitrila)(AIBN) a partir de seu papel bem{0}}conhecido como "gerador de radicais livres", podemos descobrir sua essência obscura como um relógio químico preciso e modelador microcósmico do tempo-espaço. Sua decomposição térmica não é uma simples quebra de ligação química, mas sim um ritual de autodestruição quase-síncrona-codificado pela estrutura geométrica estrita das moléculas: dois grandes grupos de isobutironitrila, como contrapesos, forçam a molécula a adotar uma conformação específica, fazendo com que a quebra de duas ligações C-N e o escape de moléculas de gás nitrogênio ocorram de maneira altamente coordenada no tempo e no espaço. Este mecanismo interno de "tempo" confere ao AIBN uma eficiência quase quantitativa e uma taxa de decomposição previsível, tornando-se assim uma mola confiável que impulsiona a reação de polimerização a avançar de forma constante ao longo do eixo do tempo. Mais profundamente, este processo de decomposição não só deixa uma marca na dimensão temporal, mas também realiza uma gravação secreta na dimensão espacial - as bolhas de gás nitrogênio geradas no momento da decomposição, em nanoescala, tornam-se um modelo transitório de "espaço negativo". Na gelificação de polímeros ou na síntese de microesferas, essas bolhas controladas com precisão pelo ciclo de vida do AIBN moldam diretamente a forma topológica da estrutura porosa do material final. Portanto, a AIBN não é apenas um ponto de partida de reacção; é também um motor em miniatura que converte energia térmica em ordem temporal predeterminada, definindo silenciosamente a estrutura do material do universo microscópico final por meio de seu ritmo preciso de auto-destruição e das cavidades transitórias de tempo-espaciais geradas.
|
Fórmula Química |
C8H12N4 |
|
Massa Exata |
164 |
|
Peso molecular |
164 |
|
m/z |
164 (100.0%), 165 (8.7%), 165 (1.1%) |
|
Análise Elementar |
C, 58.51; H, 7.37; N, 34.12 |
|
|
|
2,2'-Azobis(2-metilpropionitrila), abreviado como AIBN, é um composto orgânico com a fórmula química C ₈ H ₁ ₂ N ₄. É um pó cristalino branco insolúvel em água, mas solúvel em vários solventes orgânicos, como etanol, éter, tolueno e metanol. As principais aplicações do AIBN podem ser resumidas nas três áreas seguintes:
Iniciador de polimerização por radicais livres: a pedra angular da indústria química
A polimerização por radicais livres é um dos tipos mais importantes de reações de polimerização na indústria química, e seus produtos abrangem materiais essenciais como plásticos, borracha, fibras, revestimentos, etc., apoiando o funcionamento da indústria manufatureira global. Como o "acelerador" da polimerização radicalar livre, o desempenho do iniciador determina diretamente a eficiência da reação de polimerização, a distribuição do peso molecular dos produtos e as propriedades finais do material. Entre os numerosos iniciadores, o AIBN tornou-se um iniciador "pedra angular" indispensável na indústria química devido às suas características únicas de decomposição e ampla aplicabilidade.
O cloreto de polivinila é um dos maiores plásticos-de uso geral do mundo, amplamente utilizado em áreas como construção, embalagens e eletrônicos. AIBN é um iniciador clássico para polimerização em suspensão de PVC, normalmente usado em uma quantidade de 0,04% -0,2% da massa do monômero. Na síntese de PVC, a temperatura de decomposição do AIBN (64 graus) é combinada com a temperatura de polimerização do monômero de cloreto de vinil (50-60 graus) através do efeito solvente: ajustando o valor do pH da fase aquosa e a concentração de dispersantes, o sistema de polimerização é mantido em um estado de suspensão estável na temperatura de decomposição do AIBN, gerando assim resina de PVC com tamanho de partícula uniforme (100-200 μm) e porosidade moderada.
Preparação de copolímero de acrilonitrila butadieno estireno (ABS)
ABS é um plástico de engenharia que combina tenacidade, dureza e resistência ao calor, amplamente utilizado em áreas como automóveis, eletrônicos e eletrodomésticos. Na polimerização em loção de ABS, AIBN é usado como iniciador primário em combinação com iniciadores redox, como persulfato de potássio (KPS) para obter "controle de dois-estágios" da reação de polimerização:
Estágio de baixa temperatura (40-50 graus): AIBN se decompõe para produzir radicais livres, desencadeando a copolimerização de estireno e acrilonitrila para formar segmentos duros;
Estágio de alta temperatura (60-70 graus): O KPS se decompõe para produzir radicais sulfato, que iniciam a polimerização do butadieno e formam segmentos moles.
Ao ajustar a proporção de dosagem de AIBN para KPS (geralmente 1:0,5-1:2), a proporção de segmentos duros e moles em ABS pode ser controlada com precisão, personalizando assim a resistência ao impacto, o módulo de tração e a temperatura de deformação térmica do material.
Polímeros acrílicos (como polimetilmetacrilato, PMMA) são amplamente utilizados nas áreas de lentes ópticas, outdoors e revestimentos devido à sua excelente transparência óptica e resistência às intempéries. AIBN é um iniciador comumente usado para a polimerização de monômeros acrílicos e suas vantagens residem em:
Monômero residual baixo: O gás nitrogênio (N ₂) gerado pela decomposição do AIBN pode promover a conversão de monômeros em polímeros, reduzindo o teor de monômero residual para menos de 0,1%;
Distribuição estreita de peso molecular: O mecanismo de decomposição de radical único do AIBN reduz as reações de transferência em cadeia, permitindo que o índice de distribuição de peso molecular (PDI) do PMMA seja controlado entre 1,8-2,2, significativamente melhor que os iniciadores de peróxido (PDI=3.0-4.0);
Grau de polimerização controlável: Ajustando a quantidade de AIBN (geralmente 0,1% -0,5% da massa do monômero), pode ser alcançado um controle preciso do peso molecular do PMMA de 10 ⁴ a 10 ⁶ g/mol.
The preparation of high molecular weight polymers is difficult due to the rapid decomposition rate of traditional initiators such as benzoyl peroxide (BPO), which can lead to uncontrolled polymerization reactions and make it difficult to prepare high molecular weight polymers. The low activity of AIBN makes it an ideal choice for preparing ultra-high molecular weight polymers (UHMWPE, molecular weight>10 ⁶ g/mol). Na polimerização em pasta de UHMWPE, o AIBN atinge um avanço no peso molecular através do seguinte mecanismo: AIBN tem uma meia-vida de 10 horas a 60 graus, o que permite que a reação de polimerização dure vários dias e prolonga significativamente o tempo de crescimento da cadeia;
Constante de transferência de cadeia baixa: A constante de transferência de cadeia (C ₜ) do AIBN é apenas 0,01, muito inferior à do BPO (C ₜ=0.1), reduzindo as reações de terminação da cadeia;
Proteção do nitrogênio: O N₂ produzido pela decomposição do AIBN pode isolar o oxigênio, inibir reações de degradação oxidativa e garantir a integridade das cadeias poliméricas.
Síntese direcional de copolímeros em bloco
A síntese de copolímeros em bloco (como elastômeros termoplásticos SBS) requer conexão precisa de segmentos através do mecanismo de "polimerização ativa". Embora o AIBN seja um iniciador tradicional, a síntese direcional de copolímeros em bloco pode ser alcançada combinando-o com técnicas de polimerização radicalar por transferência de átomo (ATRP) ou transferência de cadeia de clivagem por adição reversível (RAFT). Por exemplo:
Combinação ATRP-AIBN: usando AIBN como iniciador inicial para gerar radicais livres primários; Posteriormente, o crescimento controlado e a terminação dos segmentos da cadeia foram alcançados através da catálise do ligante de cobre, resultando na síntese de copolímeros em bloco do tipo AB;
Combinação RAFT-AIBN: usando AIBN como iniciador térmico, a reação de transferência de cadeia é regulada por compostos tiocarbonil (reagente RAFT) para obter a adição sequencial de segmentos de cadeia e sintetizar copolímeros tribloco do tipo ABC.
AIBN também pode conseguir modificação funcional de polímeros através de "reações de enxerto mediadas por radicais livres". Por exemplo:
Modificação da superfície do polímero: Usando AIBN como iniciador, o ácido acrílico (AA) é enxertado na superfície do polietileno (PE), que pode introduzir grupos carboxila (- COOH) e aumentar significativamente a hidrofilicidade e biocompatibilidade do material;
Modificação da cadeia principal do polímero: AIBN é usado como iniciador para introduzir grupos nitro (- NO ₂) ou amino (- NH ₂) na cadeia principal do poliestireno (PS), que pode regular a estrutura eletrônica e as propriedades ópticas do material;
Reticulação de polímero: usando AIBN como iniciador, uma estrutura de rede tri-dimensional de polímeros reticulados pode ser preparada por meio da reação de reticulação de monômeros dieno (como divinilbenzeno, DVB), melhorando significativamente a resistência ao calor e a estabilidade química do material.
Análise da estabilidade e segurança de2,2'-Azobis(2-metilpropionitrila)
Principais matérias-primas
Acetona: Como uma das principais matérias-primas para sintetizar2,2'-Azobis(2-metilpropionitrila), fornece a base do esqueleto de carbono.
Hidrato de hidrazina: Participa da reação para gerar intermediários, fornecendo fontes de nitrogênio para a formação do grupo azo.
Cianeto de sódio ou cianeto de hidrogênio: apresenta o grupo cianeto, sendo a principal matéria-prima para formar a estrutura -(CH₂)₂-C-CN na molécula de AIBN.
Cloro líquido ou hipoclorito de sódio: Utilizado na etapa de oxidação, para conversão dos intermediários no produto alvo.
Etapas principais da reação
Reação de condensação
A acetona reage com o hidrato de hidrazina a 55-60 graus por 5 horas para gerar o intermediário diisobutil nitrila hidrazida.
A temperatura e o tempo precisam ser rigorosamente controlados para evitar a formação de-subprodutos.
Reação de oxidação
A diisobutil nitrila hidrazida reage com cloro líquido ou hipoclorito de sódio sob condições de baixa temperatura (geralmente abaixo de 20 graus), desidrogenando para formar AIBN.
O ponto final de oxidação precisa ser controlado com precisão por meio de análise química para garantir a qualidade estável do produto.
Pós-tratamento
A mistura de reação é separada, lavada e seca para obter o produto bruto.
O produto bruto precisa ser ainda purificado por recristalização (por exemplo, usando metanol na proporção de 1:12) para atingir um ponto de fusão de 102-104 graus como padrão.
Parâmetros-chave do processo
Controle de temperatura
Temperatura de reação de condensação: 55-60 graus
Temperatura de reação de oxidação: abaixo de 20 graus (método de oxidação de cloro) ou à temperatura ambiente (método de oxidação de hidroperóxido)
Temperatura de decomposição: AIBN começa a se decompor a 64 graus e se decompõe rapidamente a 100 graus. O controle de temperatura durante a produção e armazenamento é estritamente necessário.
Proporção de materiais
A proporção molar de acetona, hidrato de hidrazina e cianeto precisa ser calculada com precisão. A proporção típica é HCN: acetona: hidrazina=1L:1,5036kg:0,415kg.
A quantidade de gás cloro utilizada na etapa de oxidação precisa ser ajustada dinamicamente de acordo com o teor do intermediário, para evitar consumo excessivo e corrosão do equipamento.
Tempo de reação
Reação de condensação: 5 horas
Reação de oxidação: O tempo varia de várias horas a várias dezenas de horas dependendo do método de oxidação.
Recristalização: A mistura precisa ser totalmente dissolvida e resfriada lentamente para garantir a pureza dos cristais.
Tecnologia de fabricação avançada
Método de oxidação de hidroperóxido:
Substitui a oxidação tradicional do cloro, reduzindo o consumo de cloro e as emissões de gases de escape.
As condições de reação são suaves, facilitando o controle do ponto final de oxidação e garantindo uma qualidade estável do produto.
Reciclagem de resíduos:
O ácido residual e as águas residuais do processo de produção podem ser reciclados e reutilizados, reduzindo a poluição ambiental.
Por exemplo, os íons cloreto no ácido residual podem ser recuperados para preparar cloreto de hidrogênio, alcançando um circuito fechado de recursos.
Requisitos de equipamento e segurança
Requisitos de equipamento:
O vaso de reação deve ter resistência à corrosão e à pressão e ser equipado com sistemas automáticos de controle de temperatura e pressão.
O reator de oxidação deve adotar um projeto-à prova de explosão para garantir uma operação segura.
Medidas de segurança:
A área de produção deve manter boa ventilação para evitar vazamento de cianeto.
Os operadores devem usar roupas de proteção, máscaras de gás e outros equipamentos de proteção individual.
A área de armazenamento deve estar longe de fontes de fogo, fontes de calor, com temperatura de armazenamento não superior a 30 graus e umidade relativa não superior a 80%.
Controle de qualidade e testes
Teste de pureza
A pureza do AIBN é testada usando cromatografia gasosa (GC) ou cromatografia líquida de{0}alta eficiência (HPLC), com um requisito padrão maior ou igual a 99%.
Determinação do ponto de fusão: A faixa do ponto de fusão precisa ser controlada dentro de 102-104 graus para garantir uma estrutura cristalina consistente.
Controle de impurezas
Controle rigorosamente o conteúdo de metais pesados, umidade, etc., para evitar afetar o efeito da reação de polimerização.
Por exemplo, o teor de humidade deve ser inferior a 0,1% para evitar que o AIBN se decomponha prematuramente.
Tag: 2,2'-azobis(2-metilpropionitrila) cas 78-67-1, fornecedores, fabricantes, fábrica, atacado, compra, preço, volume, para venda