Přehled produktu
Organická rozpouštědla Propylenkarbonát(zkráceně PC), také známý jako 1,2-propandiolkarbonát, je důležité pětičlenné cyklické karbonátové organické rozpouštědlo s molekulovým vzorcem C4H603. Při okolní teplotě je to bezbarvá průhledná kapalina bez zápachu. Vyznačuje se vysokým bodem varu, nízkým bodem tání, vysokým bodem vzplanutí, silnou rozpouštěcí kapacitou, vysokou dielektrickou konstantou a nízkou těkavostí s nízkou toxicitou a je oslavován jako „zelené rozpouštědlo“.
Organická rozpouštědla Propylenkarbonát je rozpustný ve vodě a mísitelný s většinou organických rozpouštědel, jako je ethanol, ether, aceton, benzen a chloroform. Může rozpouštět četné polymerní materiály a kovové soli. Díky svým vynikajícím fyzikálně-chemickým vlastnostem se široce používá v rozpouštědlech elektrolytů lithium-iontových baterií, průmyslové extrakci a separaci, čištění plynů, nátěrech a inkoustech, chemikáliích pro každodenní použití a meziproduktech organické syntézy. Slouží jako kritická základní surovina v moderních zelených chemických a nových energetických průmyslových řetězcích.
Základní parametry
|
Položka |
Specifikace |
|
Chemický název |
Propylenkarbonát (1,2-propandiolkarbonát) |
|
Č. CAS |
108-32-7 |
|
Číslo EINECS |
203-572-1 |
|
Molekulární vzorec |
C₄H₆O₃ |
|
Molekulová hmotnost |
102.09 |
|
Vzhled |
Bezbarvá průhledná kapalina bez zápachu |
|
Bod tání |
Přibl. −48,8 stupně |
|
Bod varu |
240-243 stupňů (při atmosférickém tlaku) |
|
Relativní hustota |
1,204-1,210 (20 stupňů) |
|
Bod vzplanutí |
Přibližně . 132 stupeň (zavřený šálek) |
|
Index lomu |
1,421-1,422 (20 stupňů) |
|
Tlak nasycených par |
Přibližně . 0.13 mmHg (20 stupňů) |
|
Rozpustnost |
Rozpustný ve vodě; mísitelný s organickými rozpouštědly včetně ethanolu, etheru, acetonu, benzenu a chloroformu |
|
Dielektrická konstanta |
Přibližně. 64 (25 stupňů); vysoká polarita a silná rozpouštěcí schopnost |
Výrobní procesy
Cykloadice propylenoxidu (PO) a CO₂
Princip.PO reaguje s CO₂ na katalyzátoru za vzniku propylenkarbonátu s ideální 100% úsporou atomů. Katalyzátor otevírá tříčlenný kruh PO, následuje vložení CO2 a uzavření kruhu na pětičlenný cyklický karbonát. Hlavní vedlejší reakce: PO autopolymerace na polyethery a kopolymerace s CO₂ na poly(propylenkarbonát) (PPC), která spotřebovává surovinu a snižuje výtěžek PC.
Suroviny a katalyzátor.PO, průmyslový CO₂; jodid-kovové kompozitní katalyzátory, iontové kapaliny na nosiči, zinko-hliníkové soli, halogenidy a imidazoliové iontové kapaliny.
Podmínky. 120–160 °C, 2.0–5.0 MPa, 3–5 h. PO conversion 95–99%, PC selectivity >98%.
Tok.
Předúprava: dehydratujte PO a vysušte CO₂, abyste zabránili hydrolýze katalyzátoru.
Vysokotlaká míchaná reakce; silně exotermická, s cirkulujícím chlazením.
Ochlaďte, odtlakujte a bleskově; znovu komprimovat a recyklovat nezreagovaný CO₂.
Oddělte katalyzátor, poté vakuově destilujte, aby se odstranily zbytkové PO a polyetherové oligomery.
Fosgenový proces
Princip.Dvoustupňová cesta: 1,2-propandiol nejprve reaguje s fosgenem (COCl2) za vzniku 2-hydroxypropylchlorformiátu, poté intramolekulárně cyklizuje s eliminací HCl na PC. Celkově: CH3CH(OH)CH2OH + COCl2 → C4H₆O3 + 2HCl↑. Mezi vedlejší produkty patří polykarbonátové oligomery a organochlorové nečistoty.
Suroviny a podmínky.1,2-propandiol, fosgen; 75–80 stupňů při atmosférickém tlaku; velký koncový plyn HCl vyžadující alkalickou neutralizaci.
Tok.Přidávejte propylenglykol, pomalu přidávejte fosgen pro acylaci; absorbovat zbytkový plyn HCl jako kyselinu chlorovodíkovou; teplo k cyklizaci; surový produkt alkalickým promytím k odstranění zbytkového fosgenu/HCl; fázově separovat a vakuově destilovat do hotového PC.
Transesterifikační proces
Princip.Reverzibilní acidobazicky katalyzovaná transesterifikace dimethylkarbonátu (DMC) a 1,2-propandiolu poskytuje PC a methanol. Kontinuální odstraňování methanolu posouvá rovnováhu směrem k PC. Vedlejší reakce: vysokomolekulární polykarbonátové oligomery.
Suroviny a katalyzátor.DMC, 1,2-propandiol; methoxid sodný, organocín (dibutylcín dilaurát), pevné báze.
Podmínky.90–130 stupňů při atmosférickém/sníženém tlaku; methanol se během reakce oddestiloval. Jednoprůchodová konverze propylenglykolu 70–80 %; recyklovaná nezreagovaná surovina.
Tok.Reaktivní destilace: destilace methanolu z hlavy, aby se narušila rovnováha; neutralizovat homogenní katalyzátor po reakci; postupně získat methanol, DMC a propylenglykol; vakuově destiluje surový PC na produkt.
Srovnání procesů na první pohled
|
Trasa |
Hlavní suroviny |
Podmínky |
Klíčový kompromis |
|
PO + CO₂ cykloadice |
PO, CO₂ |
120–160 stupňů, 2,0–5,0 MPa |
Zelená, 100% atomová ekonomika; potřebuje vysoký tlak a aktivní katalyzátor; riziko vedlejšího produktu PPC |
|
fosgen |
1,2-propandiol, fosgen |
75–80 stupňů, atmosférický |
Zralý, ale používá toxický fosgen; emituje HCl a chlorované nečistoty |
|
Transesterifikace |
DMC, 1,2-propandiol |
90–130 stupňů, atmosférický/snížený |
Mírné podmínky; rovnovážně omezený (70–80 % jeden průchod), vyžaduje recyklaci |
Třídy produktu
|
Index |
Kvalitní baterie |
Farmaceutická kvalita |
Průmyslová kvalita |
Typické použití |
|
Čistota |
Větší nebo rovno 99,90 % |
Větší nebo rovno 99,50 % |
Větší nebo rovno 99,00 % |
- |
|
PO zbytek |
Menší nebo rovno 0,0100 % |
Menší nebo rovno 0,1000 % |
Menší nebo rovno 0,2500 % |
- |
|
Další klíčové limity |
Voda 10 ppm nebo méně; jediný kovový ion Menší nebo rovný 1 ppm; celkový Cl Menší nebo rovno 1 ppm |
Propylenglykol 0,0500 % nebo méně; přísné těžké kovy (Pb, As, Cd) a celkový Cl |
Obecné specifikace voda/glykol/frakce; kovy a Cl nejsou přísně omezeny |
- |
|
Aplikace |
Li-ion baterie, elektrolyty pro napájení a akumulaci energie; COA + SDS dodávány |
Farmaceutický meziprodukt pro syntézu a reakční rozpouštědlo (ne automaticky jako pomocná látka) |
Extrakty, změkčovadla, průmyslová rozpouštědla, přísady do nátěrů, jemné chemikálie |
- |
Upstream & Downstream Průmyslový řetězec
Proti proudu.Základními surovinami jsou PO a CO₂. Cena a dodávka PO přímo stanovují ceny PC; Kapacita PO pochází hlavně z procesů chlorhydrinu, kooxidace a HPPO (peroxid vodíku na PO). CO₂ se většinou získává z průmyslových jednotek, což odpovídá trendům recyklace zdrojů.
Po proudu.
Li-ion elektrolytové rozpouštědlo– klíčové uhličitanové rozpouštědlo pro elektromobily a akumulátory energie; hlavním motorem růstu.
Zelené průmyslové rozpouštědlo– extrakční separace, odsiřování/dekarbonizace plynu, nátěry, inkousty a odlakování, nahrazující vysoce toxická rozpouštědla VOC.
Jemné a denní chemikálie– kosmetika, osobní péče, farmaceutické meziprodukty, nosiče organické syntézy.
Ostatní– plastifikace plastů, lepidla, tiskařské-barvicí pomocné prostředky.
Bezpečnost, skladování a přeprava
PC má nízkou toxicitu, nízkou těkavost a vysoký bod vzplanutí; obecně není klasifikována jako nebezpečná chemikálie, ačkoli je hořlavá.
Skladování:chladný, suchý, větraný vyhrazený sklad; uchovávejte mimo dosah zdrojů zapálení/tepla, silných oxidantů, kyselin a zásad; utěsněte nádoby proti vlhkosti.
Požární ochrana:žádný otevřený oheň ve skladovacích zónách; zajistit vhodné protipožární vybavení.
Operace:používejte ochranné rukavice a brýle, zajistěte větrání; výpary o vysoké koncentraci mohou při delší expozici dráždit.
Doprava:čisté, uzavřené nádoby; loď jako běžné chemikálie; zabránit převrácení, přímému slunečnímu záření a vlhkosti.
Často kladené otázky (FAQ)
Otázka: Jaké jsou hlavní rozdíly mezi průmyslovým, bateriovým/elektronickým a farmaceutickým propylenkarbonátem a jak vybrat vhodnou jakost?
Odpověď: Všechny tři stupně sdílejí identickou molekulární strukturu. Hlavní rozdíly spočívají v čistotě, obsahu vody a stopových nečistotách a přesnosti kontroly kovových iontů. Nejsou zaměnitelné pro různé scénáře.
PC průmyslové třídy: Nákladově efektivní s dodržováním základních nečistot. Vhodné pro univerzální rozpouštědla, extrakci-separaci, čištění plynů, nátěry a inkousty a další konvenční průmyslové scénáře.
Počítač bateriové/elektronické kvality: Vyrobeno ultrahlubokým čištěním; čistota Vyšší nebo rovna 99,9 % s obsahem vody a kovových iontů na úrovni ppm až ppb. Výhradně pro elektrolyty lithium-iontových baterií a špičkové elektronické chemické vysoce přesné aplikace.
Počítač farmaceutické/kosmetické kvality: Přísně kontrolované hygienické indikátory a nečistoty, nízké podráždění a vysoký bezpečnostní výkon. Vhodné pro kosmetické přípravky, produkty osobní péče a farmaceutické-střední scénáře.
Výběr stupně se zaměří na čistotu, obsah vody a indexy kovových iontů. Nadměrná voda nebo kovové ionty v aplikacích s elektrolytem zhorší výkon baterie a mohou způsobit bezpečnostní rizika. U vysoce přesných výrobních scénářů je substituce nižší kvality zakázána.
Otázka: Jak rozlišit a vybrat mezi propylenkarbonátem (PC), dimethylkarbonátem (DMC), ethylmethylkarbonátem (EMC) a diethylkarbonátem (DEC)?
Odpověď: Všechny čtyři jsou běžná rozpouštědla na bázi uhličitanu pro elektrolyty lithium-iontových baterií. Výběr je založen na molekulární struktuře, dielektrické konstantě, bodu varu a nízkoteplotním výkonu.
Propylenkarbonát (PC): Cyklický uhličitan s vysokou dielektrickou konstantou, silnou kapacitou rozpouštění lithné soli, vysokým bodem varu a nízkým bodem tuhnutí pro dobrý výkon při nízkých teplotách; klíčovou složkou elektrolytu.
Dimethyl karbonát (DMC), ethyl methyl karbonát (EMC), diethyl karbonát (DEC): Lineární uhličitany s nízkou viskozitou a mírnou těkavostí, zlepšující smáčivost a bezpečnost elektrolytu. Často formulován společně s PC.
Výběr sleduje cíle týkající se složení elektrolytu: Upřednostňujte PC, když je požadován vysoký dielektrický výkon, široký rozsah provozních teplot a silná rozpouštěcí schopnost. Zaveďte lineární uhličitany ve správných poměrech pro nízkou viskozitu a rychlé smáčení. V praxi jsou široce přijímány smíšené formulace.
Otázka: Jaké jsou konkurenční výhody čínského propylenkarbonátového průmyslu?
Odpověď: Čínský propylenkarbonátový průmysl, podporovaný vyspělou a stabilní technologií cykloadice propylen-oxid-oxiduhličitého, nabízí kompletní podpůrné průmyslové řetězce a přední světovou výrobní kapacitu. Jeho osvědčená technologie hloubkového čištění na úrovni baterií umožňuje hromadné dodávky kompletního sortimentu produktů pro průmyslové, bateriové/elektronické a farmaceutické kvality. Produkty splňují mezinárodní standardy a zároveň nabízejí výrazné cenové výhody a uspokojují kritickou tržní poptávku čínského průmyslu vyrábějícího nové energie a jemné chemické látky na lithiové baterie.
Shanghai Dingwujin Chemical Co., Ltd. využívá velký domácí trh s propylenkarbonátem v Číně k rozvoji obchodu s chemickými produkty zaměřenými na střední a východní Evropu aUkrajina. S využitím komplexních zdrojů čínského chemického průmyslu jsme vybudovali sedmirozměrný systém služeb s přidanou hodnotou, který zahrnuje zadávání zakázek, zakázkovou výrobu, soukromou značku, zpracování obalů, dodržování ekologických předpisů, autoritativní testování a dlouhodobé řízení rizik ESG. Specializujeme se na plánování chemického dodavatelského řetězce, kontrolu rizik v oblasti dodržování předpisů a lokalizované dodávky a dodáváme profesionální řešení pro chemický průmysl zákazníkům ve střední a východní Evropě a na Ukrajině.
Prozkoumat více:
