全球領先的己二酸:高性能聚合物和化學品的關鍵組成部分
物理和化學性質
外觀和質地: 己二酸通常為白色結晶粉末或細小無色晶體。其質地光滑,在正常條件下無氣味,因此適用於對感官特性要求不高的各種應用。
溶解性:該物質在水中的溶解度中等,在25℃下,約1.44克該物質溶於100毫升水中。然而,它在乙醇、丙酮和苯等有機溶劑中的溶解度很高。這種溶解特性使其能夠有效地參與多種化學反應和配方。
關鍵物理常數: 己二酸的摩爾質量為146.14 g/mol。在25℃時,其密度約為1.36 g/cm³,略大於水。己二酸的熔點為152℃,顯示其在高溫下由固態轉變為液態。其沸點為337.5℃,但在大氣壓力下,可能在達到該溫度之前就開始分解。其閃點為207℃,顯示需要相對較高的溫度和點火源才會產生易燃風險。
化學反應性: 己二酸是一種二羧酸,含有兩個羧基(-COOH),使其具有很高的化學反應活性。它容易與醇發生酯化反應,生成的酯類廣泛用於塑膠、潤滑劑和香料的生產。此外,它還能與二胺發生縮聚反應,生成聚醯胺,其中最著名的是尼龍6,6。這種聚合反應是合成纖維和工程塑膠工業的基石。己二酸還能發生還原反應生成對應的醇,並能與鹼反應生成鹽,即己二酸鹽。
應用領域
聚醯胺(尼龍)生產: 己二酸最廣泛、最重要的應用在於聚醯胺的生產,尤其是尼龍6,6的生產。在過程中,己二酸與己二胺發生縮聚反應。所得尼龍6,6是一種高性能工程塑料,以其強度高、耐久性好、耐磨性和優異的機械性能而聞名。尼龍6,6廣泛應用於汽車工業,用於製造引擎零件、齒輪和軸承等零件。它也是紡織工業的關鍵材料,由於其強度高、彈性好且染色性能優異,被用於生產高品質的服裝、地毯和室內裝潢布料。
塑化劑和潤滑劑: 己二酸用於生產己二酸酯類增塑劑。這些增塑劑添加到聚合物中,尤其是聚氯乙烯(PVC),以提高其柔韌性、加工性能和耐久性。己二酸酯類塑化劑適用於需要低溫柔韌性的應用,例如汽車線束絕緣層、醫用導管和耐寒PVC產品的生產。此外,己二酸酯類化合物還可用作各種工業應用中的潤滑劑,具有優異的抗磨損和抗摩擦性能,適用於引擎、齒輪和其他機械系統。
食品飲料業(間接用途): 己二酸雖然不直接用於食品,但它被用於食品接觸材料和食品加工設備的生產。己二酸酯類用作食品包裝材料的塗層和密封劑時,能夠防止污染並保持產品新鮮度,有助於確保食品的完整性和安全性。此外,己二酸基聚合物也可用於生產加工過程中與食品接觸的設備零件,例如傳送帶和密封件。
製藥和化妝品行業: 在製藥業,己二酸可用作藥物製劑中的賦形劑。它能作為緩衝劑,控制藥物溶液和混懸液的pH值,確保藥物的穩定性和療效。在化妝品行業,己二酸酯被廣泛應用於各種產品中,例如乳霜、乳液和唇膏,以改善質地、增強延展性並賦予潤膚功效,使肌膚倍感柔軟光滑。
製備方法
環己烷的氧化: 這是目前工業上生產己二酸的主要方法。此製程首先在催化劑(通常是鈷基催化劑)存在下氧化環己烷。在第一階段氧化中,環己烷與空氣或氧氣反應生成環己醇和環己酮的混合物,這個過程被稱為「KA油」(酮醇油)製程。此反應在約150-160℃的溫度和1-1.5 MPa的壓力下進行。隨後,KA油在第二階段反應中進一步氧化,通常使用硝酸作為氧化劑,反應溫度為60-80℃,壓力為常壓。第二階段氧化將環己醇和環己酮轉化為己二酸。然而,此方法存在一些環境挑戰,因為使用硝酸會產生強效溫室氣體一氧化二氮(N₂O),並且需要謹慎管理廢物流。
生物技術方法: 近年來,人們對利用生物技術生產己二酸作為更永續的替代方案越來越感興趣。微生物,例如基因工程改造的細菌或酵母,可以透過一系列代謝途徑將再生原料(例如醣類或植物油)轉化為己二酸。例如,有些細菌可以被改造,使其產生可進一步轉化為己二酸的中間體。雖然這些生物技術方法仍處於發展階段,在生產效率和成本效益方面面臨挑戰,但它們有望在未來實現更環保、更永續的己二酸生產。
預防措施
健康危害: 己二酸直接接觸皮膚和眼睛會引起刺激。長時間或反覆接觸皮膚可能導致皮膚炎;接觸眼睛可引起紅腫、疼痛,並可能傷害角膜。吸入己二酸粉塵顆粒可刺激呼吸道,引起咳嗽、喘息和呼吸困難。攝取大量己二酸可引起胃腸道不適,包括噁心、嘔吐和腹瀉。處理己二酸的工人應配戴適當的個人防護裝備,例如手套、護目鏡和呼吸面罩,尤其是在可能產生粉塵的環境中。
火災和爆炸風險: 己二酸雖然閃點較高,但仍易燃。粉狀的己二酸若濃度過高,與空氣混合可形成爆炸性混合物。儲存區域應遠離火源,並保持良好的通風以防止粉塵積聚。若發生己二酸火災,應使用適當的滅火劑,例如乾粉滅火劑或二氧化碳滅火劑。
環境影響: 己二酸在環境中具有中等持久性。當釋放到水體中時,它會隨著時間推移而被微生物降解,但高濃度仍會對水生生物造成影響。由於其酸性,它也可能影響水體的pH值。因此,適當的廢棄物管理和控制措施對於防止己二酸不受控制地釋放到環境中至關重要。生產或使用己二酸的產業必須遵守嚴格的環境法規,以最大限度地減少其對土壤、水和空氣品質的影響。
規格
| 產品名稱 | 己二酸 | |||||||||
| 化學式 | C6H10O4 | |||||||||
| 分子量 | 146.14 克/摩爾 | |||||||||
| 外貌 | 白色結晶粉末 | |||||||||
| 熔點 | 152 - 153°C | |||||||||
| 沸點 | 337.5°C | |||||||||
| 密度 | 1.360 克/立方厘米 | |||||||||
| CAS號 | 124 - 04 - 9 | |||||||||
| 海關編碼 | 29171200 | |||||||||
| EINECS編號 | 204 - 673 - 3 | |||||||||
| 應用 | 用於尼龍 66 生產、聚氨酯合成及增塑劑製造 | |||||||||
品質控製表
| 產品名稱 | 己二酸 | ||||||
| 物品 | 規格 | 結果 | |||||
| 外貌 | 白色結晶粉末 | 白色結晶粉末 | |||||
| 含量% (m/m)≥ | 99.70 | 99.82 | |||||
| 熔點°C ≥ | 151.5 | 152.6 | |||||
| 氨水色度,鉑鈷色號≤ | 5 | 2 | |||||
| 水分含量 % (m / m) ≤ | 0.20 | 0.18 | |||||
| 灰分 mg/kg ≤ | 7 | 2 | |||||
| Fe mg/kg ≤ | 1.0 | 0.2 | |||||
| 硝酸鹽含量(毫克/公斤)≤ | 10.0 | 0.7 | |||||








