茚的应用

2020/10/21 8:45:43

【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,UVλmax249、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

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