钛酸正丁酯

钛酸正丁酯（钛酸四丁酯、正钛酸四丁酯，Tetrabutyl titanate / Titanium (IV) butoxide，TBT/TNBT，C₁₆H₃₆O₄Ti，CAS 5593-70-4）分子量 340.32，是钛的正丁醇酯（原钛酸四丁酯，有机钛酸酯代表物），工业上由四氯化钛与正丁醇在苯 / 甲苯介质中酯化制得（TiCl₄+4BuOH→Ti (OBu)₄+4HCl，通氨中和除氯化铵，过滤后减压蒸馏，1.33 kPa 下收集 195 ℃ 馏分；原料单耗约四氯化钛 1000 kg/t、正丁醇 1400 kg/t、液氨 1000 kg/t）。物理性质上为无色至淡黄色透明黏稠液体、具醇样气味，密度约 0.99–1.00 g/cm³（20 ℃）、熔点约 −55 ℃（低温呈玻璃状固体）、沸点约 310–314 ℃（常压，部分分解；206 ℃/10 mmHg）、闪点约 42–47 ℃（闭杯，中闪点易燃液体）、自燃温度约 410 ℃、爆炸极限 2%–12%（V）、蒸气压约 5.6 hPa（20 ℃）、蒸汽密度约 11.7、折射率约 1.486–1.491、运动黏度约 67 cSt（25 ℃）；溶于醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂（酮类除外），遇水剧烈水解生成丁醇与二氧化钛（潮湿空气中缓慢水解发烟）。化学性质上它是典型有机钛氧烷基化合物 —— 水解敏感、热稳定（耐热至 500 ℃ 涂层应用）、可被强酸 / 氧化剂分解。它是酯交换 / 酯化 / 缩聚反应的高效有机钛催化剂（PET 聚酯缩聚）、溶胶 - 凝胶法合成纳米 TiO₂ 的主流前驱体（光催化 / 钙钛矿电池 / 铁电薄膜）以及涂料交联剂与金属表面粘附增强剂。易燃且眼损伤风险高（GHS H318），储存必须密封防潮、惰性气氛。

基本信息

中文名：钛酸正丁酯（钛酸四丁酯、正钛酸四丁酯、钛酸丁酯、四正丁氧基钛、1 - 丁醇钛盐）

英文名：Tetrabutyl titanate / Titanium (IV) butoxide / Tetrabutyl orthotitanate / Titanium tetra-n-butoxide（商品名 TYZOR TBT、Tilcom TNBT、Vertec TNBT、Orgatix TA 25）

化学式：C₁₆H₃₆O₄Ti（Ti (OC₄H₉)₄）

分子量：340.32

CAS：5593-70-4

EINECS 227-006-8

物理化学性质

外观：无色至淡黄色透明黏稠液体，醇样气味

密度：约 0.99–1.00 g/cm³（20 ℃；比重 0.998）；熔点：约 −55 ℃（−40 ℃ Merck 口径并存，低于此呈玻璃状固体）

沸点：约 310–314 ℃（常压，伴随部分分解）；206 ℃/10 mmHg；154 ℃@1 mmHg

闪点：约 42–47 ℃（Pensky-Martens 闭杯 42/47 ℃、TCI 46 ℃—— 中闪点易燃液体）；自燃温度约 410 ℃；爆炸极限 2%–12%（V，Gelest 口径 1.4–11.2% 基于水解释出正丁醇）

蒸气压：约 5.6 hPa（20 ℃）；0.5 mmHg@140 ℃；蒸汽密度约 11.7（vs 空气）

折射率：约 1.486–1.491（n_D²⁰ 1.491）；运动黏度约 67 cSt（25 ℃）

溶解性：溶于醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂（酮类除外）；遇水剧烈水解（Ti (OBu)₄+2H₂O→TiO₂+4C₄H₉OH），潮湿空气缓慢水解发烟

化学性质：水解敏感（释出正丁醇 + TiO₂）；热稳定性好（耐热至 500 ℃ 涂层）；热 / 光 / 过氧化物下可聚合；分解产物 CO/CO₂、金属氧化物

主要用途（分领域）

优势

与钛酸四异丙酯（TIPT，546-68-9）对比：同为有机钛酸酯 ——TIPT 异丙氧基、水解活性更高（更水敏感）、沸点约 220 ℃（13 mmHg）；TBT 正丁氧基、疏水性更强、稳定性稍好 ——酯交换催化与涂层体系常用 TBT，TIPT 多用于反应更剧烈的溶胶 - 凝胶快速水解场景；

与钛酸四乙酯（3085-30-1）对比：乙酯水解最快、分子最小；TBT 分子量大、蒸气压低、挥发性小 ——工业催化剂选 TBT 更安全可控；

与四氯化钛（7550-45-0）对比：TiCl₄ 是强腐蚀、强发烟的无机钛源（遇水猛放热）；TBT 是温和有机钛源、溶于有机溶剂 ——有机合成 / 涂层 / 溶胶 - 凝胶体系必须用钛酸酯；

与钛酸丁酯稀释品（Ti 13.5% vs 纯品 14.08%）对比：市场低价 "钛酸丁酯" 常为丁醇 / 异丙醇稀释液 ——采购须看 Ti 含量与活性指标，防止低价稀释品混淆；

安全信息（毒性与储存）

GHS 分类：易燃液体 3 类（H226）、急性经口 5 类（H303）、皮肤刺激（H315）、严重眼损伤（H318）、STOT SE 3（H335/H336 中枢神经与呼吸道）——信号词 Danger（Sigma/Merck 口径；TCI 口径为 Warning：H226+H303+H315+H319）；象形图 GHS02+GHS05+GHS07

危险品运输：UN 2920（腐蚀性易燃液体，CAMEO 口径）；TCI 空运口径 UN 1993（易燃液体 n.o.s.）；存储类别 3（易燃液体）

毒性数据：大鼠经口 LD50 3122 mg/kg；小鼠静注 LD50 180 mg/kg；兔经皮 LD50 3402 mg/kg（正丁醇组分）；吸入 LC50 >8000 ppm/4h；PAC-1 0.67 ppm、PAC-2 7.4 ppm、PAC-3 44 ppm

健康危害：严重眼损伤（H318）；皮肤刺激（水解产生正丁醇 —— 刺激、脱水、脱脂）；误服致恶心呕吐；蒸气影响中枢神经系统与呼吸道；潮湿皮肤 / 黏膜接触尤需防护

防护：护目镜 + 面罩、防护手套、防护服、ABEK 型防毒面具滤罐；密闭体系 + 局部排风；防爆电气与照明、容器接地防静电；作业区设洗眼器与安全淋浴

泄漏 / 接触：

眼睛：大量清水冲洗至少 15 分钟（摘隐形眼镜）后就医；皮肤：脱污染衣物、大量水冲洗

吸入：移至新鲜空气，不适就医；误服：漱口就医（TCI 口径；CAMEO 建议大量水 / 温水催吐 —— 以温和口径漱口就医为准并遵医嘱）

泄漏：切断一切火源、设备接地；干沙 / 惰性吸附剂收集（慎用纤维素 / 矿物基吸附剂 —— 可与之反应）、蒸汽抑制泡沫降蒸气；严禁进入水体、下水道（遇水反应）

储存运输：密闭、阴凉遮光、通风良好、防爆环境；防潮（惰性气体保护，Merck 2–8 ℃ 冷藏）；远离强酸、水、强氧化剂；镀锌铁桶 15–17 kg、200 kg 铁桶、1000 kg IBC、23–24 t 槽罐；按 3 类易燃液体危险品运输，禁止与水接触 / 混运；灭火剂干粉、CO₂、抗醇泡沫、水喷雾（冷却容器，避免直射水流入容器）