茚的应用

【背景及概述】^[1][2]

茚分子式C₉H₈，分子量116.16，无色液体，熔点-1.8℃，沸点182.6℃(101.325kPa)，相对密度1.0081⁴、0.9960²⁵，折光率1.5768，UVλ_max249、279、290nm。茚是焦油的粗苯部分的构分，在蒸气中不挥发，静置时变为黄色，但曝晒于日光之下即失去颜色。茚易聚合成树脂产物，与浓硫酸作用生成仲茚树脂。与钠和乙醇作用生成茚满。茚易氧化，与硫作用，产生络合物，呈弱酸反应和还原性质。茚存在于煤焦油及原油中，矿石燃料等不完全燃烧时，会释出茚。茚不溶于水，溶于乙醇和乙醚，化学性质活泼，易起聚合反应。茚主要用于作树脂原料，与其它液态烃混和作油漆的溶剂。大鼠在800～900ppm (6h)暴露证实产生肝坏死、肾的巢状坏死。吸入液体会产生化学性肺炎。反复接触皮肤后发生皮肤炎。美国规定作业环境空气中最高容许浓度为10ppm(45mg/m³)。

【应用】^[3]

茚可用作合成人造树脂、油漆的溶剂、试剂；还可用作塑料、聚酯纤维、杀虫剂和制药的原料。其应用举例如下：

1. 制备一种苯乙烯-茚树脂。苯乙烯-茚树脂是国外近年来发展起来的一种优良的橡胶增粘剂和软化剂，它加入橡胶后可以改善其粘性、强度及延伸性，又由于苯乙烯-茚树脂胶料初始粘度和粘度保持 都比较好，且对胶料的物理机械性能和硫化时间无不利影响，是生产子午线轮胎的首选助剂。目前我国应用该产品主要依赖进口，因此开发研制该产品，使之国产化，具有重要意义。制备方法，包括以下步骤：

(1) 将茚和烯烃混合，得到原料混合液；将所得原料混合液和催化剂加入聚合釜中，进行无溶剂连续聚合反应，得到聚合液；

(2) 脱除步骤(1)所得聚合液中的催化剂，将脱除催化剂的聚合液进行减压蒸馏，以脱除未反应原料，得到苯乙烯-茚树脂。

2. 制备古马隆树脂。古马隆树脂外观为黄色、褐色、黑色块状液体或固体，具有良好的相溶性、耐水性、耐酸碱性、防锈和电气特性。古马隆树脂是高分子材料的一种，如将其加入橡胶中，可起到软化、补强、增粘、分散等作用，从而改进了橡胶的加工性能；复配后可使橡胶具有良好的粘结性，包括压敏性或热熔性，因此广泛应用于橡胶、轮胎、三角带、输送带、粘结剂、油漆、油墨、防水、胶管等行业；制备粘结剂以前多使用天然松香树脂或茚烯树脂，其缺陷是价格高、性能比古马隆树脂差，目前古马隆树脂已占据粘结剂行业的主导地位。

生产古马隆树脂使用的原料是茚和氧茚，(茚是一种芳香烃，分子式C9H8，常温下为无色透明油状液体，熔点为1.8℃，沸点182.6℃)；氧茚，分子式为C8H6O，无色液体，熔 点28℃，沸点174℃)，茚和氧茚主要存在于沸点173℃183℃的重苯馏分中， 在200℃以前的重苯中，茚和氧茚约占40％以上。方法以下步骤构成：

1. 将定量的煤焦油送入脱重塔后开始升温蒸馏，馏程小于150℃的部分作为 轻苯产品，送入储存设备储存待用，馏程大于150℃的部分作为重苯送入下一级 设备蒸发器。

2. 将重苯送入蒸发器加热至150℃200℃转变为气相后，送入一段加氢反应 器，加氢反应器控制压力在1Mpa、温度在180℃200℃，让气态重苯中的杂质和氢发生反应后除去。

3. 将去杂后的物料送入初分塔，调初分塔内的温度为173℃183℃，将茚和氧茚全部馏出。

4. 将馏出的茚和氧茚送入脱酚器，加入占总量为5％的含量为15％的氢氧化钠进行脱酚反应。

5. 将脱酚后的茚和氧茚送入脱吡啶器，加入占总量为3％的含量为25％的硫酸进行脱吡啶反应。

6. 将脱吡啶后的茚和氧茚送入化学反应釜，开始搅拌，边搅拌边加入占总 量为30％的苯乙烯、0.5％的甲苯、1.5％的催化剂氧化铝，然后升温至90℃，用 氢氧化钠调pH值为8.5左右后反应1小时，蒸汽排出，剩余的液体即为液态古马隆树脂，釜底产物为固体古马隆树脂，包装得到成品。

【制备】 ^[5]

茚可由煤焦油的轻油馏分分出。

【主要参考资料】

[1] 化合物词典

[2] 环境科学大辞典

[3] 徐光辉;欧阳翔;黄平.低温流动态苯乙烯?茚树脂的制备方法. CN201710140932.X  ，申请日2017-03-10    

[4] 张苏侠.一种古马隆树脂的生产方法.  CN201110076405.X ，申请日2011-03-29 

[5] 简明精细化工大辞典