| 化學式 |
|
1.產品名稱:4-苯基亞甲基-2,6-二叔丁基-2,5-環己二烯-1-酮
2.CAS號:7078-98-0
3.別名:阻聚劑QM-PH,阻聚劑QM-PS
4.分子式:C21H26O
4-苯基亞甲基-2,6-二叔丁基-2,5-環己二烯-1-酮在烯烴和聚烯烴的生產過程中及聚合物單體的儲運過程中(如乙烯、丁二烯、苯乙烯生產裝置)發揮作用;作為抗氧劑用于油脂及其衍生物、乙基纖維素、潤滑油等多種化合物;在UV涂料中用作紫外線抑制劑,充當阻聚劑或穩定劑;用于聚乙烯、聚丙烯、聚氯丁二烯、合成橡膠、尼龍等聚合物的抗氧化;作為聚氨酯催化劑的鈍化劑;在油墨中用作阻聚劑或穩定劑;以及在殺蟲劑和各種有機化合物中充當穩定劑等。
指標/品牌 | 35%阻聚劑-乙苯溶液 | 45%阻聚劑-乙苯溶液 | 90%阻聚劑 | 98%阻聚劑 |
性狀 | 紅色至紅棕色液體 | 紅色至紅棕色液體 | 黃色至棕色粉末 | 黃色粉末 |
水分(KF) | ≤0.5% | ≤0.5% | ≤0.5% | ≤0.5% |
有效含量 | ≥35% | ≥45% | ≥90% | ≥98% |
溶劑含量 | ≥55% | ≥45% | / | / |
組分 | 阻聚劑、乙苯 | 阻聚劑 | ||
包裝材料 | 塑料桶/噸桶/罐車 | 紙板桶/編織袋/噸包 | ||
包裝規格 | 25kg/1000kg | 25kg/500kg/1000kg | ||
阻聚劑QM-PH(4-苯基亞甲基-2,6-二叔丁基-2,5-環己二烯-1-酮)技術詳解
一、化學與產品基本信息
化學名稱:4-苯基亞甲基-2,6-二叔丁基-2,5-環己二烯-1-酮
通用名稱:阻聚劑QM-PH
英文名稱:4-Benzylidene-2,6-di-tert-butylcyclohexa-2,5-dienone
CAS編號:7078-98-0
化學結構類別:醌甲基化物(Quinone Methide, QM)
分子式:C??H??O
外觀性狀:常態下呈現黃色至淺棕色的結晶性固體
二、概述
QM-PH屬于醌甲基化物類自由基聚合抑制劑,核心應用于苯乙烯等乙烯基單體的精餾加工、倉儲保存及運輸環節,可有效抑制其聚合反應的發生。該阻聚劑的作用原理是通過捕獲反應過程中的自由基中間體,切斷聚合鏈的增長路徑,進而大幅減緩聚合反應速率。值得注意的是,QM-PH在60–170℃的高溫環境中仍能保持良好的穩定性,尤其適合石油化工領域苯乙烯單元的蒸餾、提純等高溫工藝場景。
三、技術性能特點
1. 聚合抑制能力
QM-PH憑借較低的添加劑量,就能對苯乙烯的聚合反應起到明顯的抑制作用。相關實驗結果表明,在120℃、反應時長2小時的條件下,未添加任何抑制劑的空白對照組中,苯乙烯聚合率達到了19.66%;當添加100 ppm的QM-PH時,聚合率降至9.60%;添加劑量提升至200 ppm,聚合率進一步下降至3.50%;劑量達到300 ppm時,聚合率僅為0.60%;而400 ppm的添加劑量可實現近乎完全抑制聚合的效果。上述數據充分說明,合理控制QM-PH的添加劑量,可將苯乙烯聚合率穩定控制在1%以下的合格范圍。
2. 顯著的協同增效效應
研究表明,QM-PH與特定類型的胺類化合物復配使用時,可產生突出的協同增效作用。此類胺類物質單獨使用時不具備阻聚功效,但與QM-PH組合后,能夠顯著提升整體阻聚效率。適用的胺類化合物包括三異丙醇胺(TIPA)、丙氧基化乙二胺(PED)、三乙醇胺(TEA)、三丁基胺(TBA)、二乙醇胺(DEA)及單乙醇胺(MEA)等。
在總添加劑量為200 ppm的前提下,單獨使用QM-PH時,苯乙烯聚合率為3.50%;當QM-PH與三異丙醇胺按90:10的比例復配后,聚合率可降至0.07%;采用相同比例與丙氧基化乙二胺復配時,可實現接近零聚合的理想效果;即便與阻聚增效效果相對較弱的三丁基胺復配,聚合率也能降至0.39%。這種協同作用不僅能保證阻聚效果,還可大幅減少QM-PH的用量,具備較高的經濟實用價值。
3. 復配比例研究
系統性試驗研究發現,QM-PH與胺類化合物的復配比例,對阻聚效果有著顯著影響。當胺類物質在復配體系中的占比處于1%–10%區間時,隨著胺類比例的提升,阻聚效果逐步增強;其中,當復配比例在95:5至90:10之間時,協同增效作用**為明顯。但當胺類比例超過15%后,阻聚效率會呈現下降態勢。因此,實際工業應用中,建議將QM-PH與胺類的復配比例控制在90:10至95:5之間,以確保獲得良好的阻聚效果。
四、應用方案與工藝指南
1. 適用工藝條件
QM-PH及其復配體系可適用于60–170℃的工藝溫度范圍,其中90–140℃為操作溫度區間。其添加劑量通常為150–400 ppm(以苯乙烯重量為基準),具體用量可根據實際工藝參數靈活調整。
2. 添加方式
實際工業應用中,QM-PH與胺類的添加可采用兩種方式:一種是提前將QM-PH與胺類按預設比例混合均勻,再一次性加入反應體系;第二種是將QM-PH與胺類分別加入苯乙烯處理單元,使其在體系內部自然混合。兩種添加方式均可充分發揮二者的協同阻聚效應,保障抑制效果穩定。
3. 推薦應用方案
針對常規阻聚需求,建議采用QM-PH與胺類95:5的復配比例,總添加劑量控制在200–300 ppm,可實現苯乙烯聚合率低于1%的效果;對于對阻聚效率要求較高的場景,推薦采用90:10的復配比例,在相同的200–300 ppm總添加劑量下,可將聚合率進一步控制在0.5%以下;若工藝處于高溫環境,建議適當提高總添加劑量至300–400 ppm,以保障阻聚效果的穩定性,避免因高溫導致聚合反應加劇。
五、作用機理探討
作為醌甲基化物類阻聚劑,QM-PH的阻聚作用主要基于自由基捕獲機制。其分子結構中的共軛烯酮基團,能夠與聚合反應中正在增長的聚合物自由基快速發生加成反應,反應生成的加合物會形成相對穩定的自由基,該穩定自由基難以繼續引發聚合鏈的增長,通過歧化反應或耦合反應實現聚合鏈的終止,從而達到阻聚目的。
當QM-PH與胺類復配使用時,胺類物質可通過多種途徑增強阻聚效果:其一,調節反應體系的極性微環境,提升QM-PH分子的反應活性;其二,與QM-PH形成電荷轉移復合物,增強其對自由基的捕獲能力;其三,為聚合鏈的終止提供輔助路徑,加速鏈終止反應的發生。這種多重協同作用,使得復配體系在較低的添加劑量下,就能實現聚合抑制效果。
六、儲存與操作注意事項
QM-PH的儲存需滿足密封、避光的條件,建議儲存溫度控制在30℃以下,以防止其發生變質。該化合物易溶于苯、甲苯等芳烴類溶劑,實際應用中可先將其配制成溶液后再加入反應體系,便于均勻分散。操作過程中,需注意QM-PH與常見烴類加工體系的兼容性,避免與強氧化劑直接接觸,防止發生化學反應影響阻聚效果或引發隱患。隨著環保標準的不斷提高,建議選用環氧乙烷改性胺等新型環保胺類衍生物進行復配,進一步提升產品的環境友好性,契合綠色化工的發展需求。
七、總結
阻聚劑QM-PH是一種具有穩定性的自由基聚合抑制劑,其與特定胺類化合物的復配技術,有效突破了傳統阻聚劑的應用局限。通過優化二者的復配比例,可在大幅減少QM-PH用量的同時,實現苯乙烯聚合率低于1%的抑制目標。該技術方案不僅能穩定保障阻聚效果,還具備顯著的經濟性和操作便捷性,能夠很好地適配苯乙烯工業生產中的聚合控制需求,是此類場景下的優選阻聚解決方案。