间苯二甲酸的应用
发布日期:2020/12/9 15:04:37
间苯二甲酸(IPA)又名1,3-苯二甲酸、异酞酸,外观为白色结晶性粉末或针状结晶,熔点345~347 ℃,能升华,易溶于甲醇、乙醇、丙酮和冰醋酸,微溶于沸水,不溶于苯、甲苯和石油醚。间苯二甲酸具有较强的耐热性、耐水解性和耐化学性,易燃、低毒,对皮肤、眼睛、粘膜等软组织有刺激作用,操作贮运时应遵守有毒易燃化学品的规定。
应用
间苯二甲酸的应用十分广泛,主要用于生产涂料、聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、特种纤维、热熔粘合剂、印刷油墨、聚酯纤维染色改性剂和树脂增塑剂等。具体应用示例如下:
1.生产酸改性共聚酯
由摩尔分数为0.01-0.1的间苯二甲酸和对苯二甲酸及乙二醇共聚形成的共聚酯聚合物,具有很好的耐撕拭强度、抗冲击性和熔融粘度及可染性。用此工聚酯制造的瓶子能增加透明度、降低醛含量、提高阻隔性、缩短加工循环时间。此外,这些酸改性的共聚酯还可制造多种用途广泛的纤维和薄膜产品,如高回弹性芳香族热粘聚酯纤维、异热收缩混纤维、柔软膨松仿娟丝、仿真丝、仿天然纤维,感绝缘中空耐酸碱聚酯纤维,导电、抗静电纤维,抗起皱、耐水解稳定性聚酯纤维等。
2.生产低熔点聚酯
一般情况下生产的PET聚酯熔点约为250℃,用100%间苯二甲酸生产的聚酯熔点约为65℃,如果聚酯生产中的酸组分用50%的间苯二甲酸替代对苯二甲酸,生成的共聚熔点约为120℃。为此可根据聚合物性能的要求,在较宽范围内改变间苯二甲酸的含量,以生成不同熔融温度的聚酯。此类聚酯生产的长丝可以制造轻飘、柔软及华贵感觉的柔性织物。生产的纤维除用于制造热粘结无纺织物外,还可用作填充物,增加无纺织物的蓬松度,降低填充物的重量,增加保温性能。制造超细纤维,由于其结晶区的缩小,染色性能优于纯PET超细纤维。
3.生产不饱和聚脂
由间苯二甲酸、丁烯二酸酐和乙二醇混合缩聚制得的间苯二甲酸型不饱和树脂较邻苯二甲酸型不饱和树脂具有更好的水解稳定性、更高的硬度、较高的热分解温度和更好的耐化学品性,适用于室温低压成型和热压成型,可用作耐化学腐蚀设备及钢设备的防腐层或衬里,如玻纤增强塑料和表面胶凝层,尤其适用于缠绕成型制品以及100℃以下长期使用的耐热制品和胶衣层,广泛用于建筑、管道、贮罐、交通运输、航海、电子电器和日用消费品等领域。
间苯二甲酸与高性能的纸质材料混合可制成物理性能良好、成本低的阻燃型树脂和构造型树脂,用于制造电梯、扶手和鱼杆等。耐腐蚀的间苯二甲酸型不饱和聚酯树脂应用于地下贮罐、汽油管线、公共设施基础的修理及更换,如道路、高速路、桥梁及其辅助设施(防雨、防光、抗震)、船坞、防波提、供水系统、废物处理系统等。由间苯二甲酸制成的压缩模型树脂,可用于制造汽车部件、工业品零件、微波炉、电器部件、水槽、浴盆、淋浴室隔板、小型船只等。
4.生产阳离子可染树脂改性单体
由间苯二甲酸制得的间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠(SIPM)是聚酯切片的改性单体,可使改性后的聚酯纤维染色更鲜艳浓厚,着色性变好,同时具有抗起球效果。在聚酯切片中引入SIPM可生产阳离子改性涤纶长丝,其外观虽然与普通涤纶长丝没有太大的区别,但是由于采用了阳离子改性,不仅大大改善了纤维的吸色性能,而且降低了结晶度,从而使染色分子易于渗透,使得纤维容易着色。这种纤维既保证了阳离子易染,同时又可增加纤维的微孔,提高了纤维的上染率、透气性、吸湿性,从而进一步适应聚酯纤维的仿真丝化。通过仿真丝化可使织物柔软透气,舒适、抗静电、常温常压与毛共染。
用阳离子改性纤维织成发的织物,在用阳离子染料进行染色时,具有色调鲜明、深染性好、吸尽率高、耐日光坚牢度和烟褪色牢度好等优点。在拼色染色时,染料相容性好。在高温染浴中,稳定性好,对包括普通聚酯纤维在内的其它纤维的玷污性小,向纤维内部的扩散速率快,无环境污染现象,染浴中PH值变化大,染料稳定性高。目前我国间苯二甲酸二甲酯-5-磺酸钠的生产厂家主要有山东华源化工有限公司(生产能力为1000吨/年)以及扬州有机化工厂(生产能力为2000吨/年)等。
5.生产胶衣树脂
胶衣树脂是由不同类型不饱和聚酯树脂添加触变剂、颜料、填料和助剂配制而成的特种树脂,主要用于玻璃钢制品的表面保护层。目前我国的胶衣树脂类型主要有间苯二甲酸型、双酚A型、乙烯基酯等,其中间苯二甲酸型胶衣树脂最为常见。间苯二甲酸型胶衣树脂是以间苯二甲酸性聚酯树脂为主的胶衣树脂,该树脂综合性能优良,因间苯二甲酸在酯化过程中不会升华,所以树脂中不会残留有间苯二甲酸单体和低分子量的间苯二甲酸酯杂质,纯度较高。
6.在纤维树脂方面的应用
在纤维树脂方面,间苯二甲酸具有广泛的用途。其一,在作非织造布用纤维时,由于加入间苯二甲酸,纤维在成型和牵伸过程中形成大量的无定型取向区,在非织造布粘合时,纤维的无定型取向部分的分子将松驰,纤维形卷曲使非织造布产生膨松,从而不需添加其他材料便可以改善非织造布的性能。其二,加入间苯二甲酸可以改进聚酯纤维织物的着色性能。由于加入间苯二甲酸,降低了对着色有影响的结晶度,使织物着色性能增强,对超细纤维织物着色所起的作用更大。由间苯二甲酸制成的间苯二甲酸二甲酯磺酸盐与精对苯二甲酸形成的共聚树脂称为阳离子可染树脂,其纤维改进了着色性能,使得在常温下可染色。其三,加入间苯二甲酸后,聚酯纤维加工速度加快,因此,不产生热诱导结晶。聚酯抽丝的丝不脆,也不易在快速牵伸时产生毛丝。
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