2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇|3010-96-6|的简要介绍

摘要:本文重点介绍了CBDO的合成工艺及现在的应用状况。
关键词:2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇,合成,有机化合物,应用状况。
 
前言
 
2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(CBDO) 外 观 为 白 色 结 晶 粉 末,分 子 式 为C8H16O2,相对分子质量为144. 21,CAS 登记号为3010-96-6,沸点为210~215℃,熔点为126~129℃,闪点为52℃。按照羟基空间位置的不同,CBDO具有2种顺反结构的同分异构体,如图1所示。顺式CBDO 的 C4环是非平面的,结晶体具有成17.5°的二面角。反式CBDO的二面角为0°1。CBDO 具有对称结构,C4环非常稳定,2个端羟基不容易环化。
 
介绍了 2,2,4,4 - 四甲基 - 1,3 - 环丁二醇( CBDO) 的基本特性、合成技术和应用现状。以CBDO 为单体可合成出玻璃化转变温度较高、耐候性优异、水解稳定性良好的聚酯。CBDO 的制备方法是先使异丁酸或异丁酸酐裂解为二甲基乙烯酮,而后二甲基乙烯酮二聚成环丁二酮,最后环丁二酮加氢生成环丁二醇。CBDO 的合成及应用技术目前基本被美国伊斯曼化学公司独有。
 
1 CBDO的合成工艺
 
合成CBDO均以异丁酸( AIB)或异丁酸酐(ANIB)为起始原料。反应过程包括3步,第一步使AIB或ANIB裂解生成二甲基乙烯酮(DMK);第二步为二聚反应,使DMK反应生成2,2,4,4 -四甲基-1,3-环丁二酮( TMCB);第三步是TMCB加氢生成CBDO产品,合成工艺路线如图所示。

 

2 CBDO的用途
 
在聚酯的合成方面,CBDO 的优势主要表现在既能保持共聚酯优点,同时还能提高产物的玻璃化转变温度。传统 PETG( 聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯) 的玻璃化转变温度约为85℃,不能完全满足耐高温的要求。以CBDO和1,4-苯二甲酸( PTA)为原料合成聚酯的玻璃化转变温度为110~160℃2。以CBDO和1,4-环己基二甲酸二甲醇为原料合成共聚酯的玻璃化转变温度为118℃3。以CBDO为原料合成的共聚酯非常适合用于生产婴儿用奶瓶、热罐装瓶、盘等45。以CBDO、1,4-环己烷二甲醇等为原料合成共聚酯,比浓对数黏度恒定时,玻璃化转变温度随CBDO用量的增加几乎呈线性提高,顺式CBDO对共聚酯玻璃化转变温度的提高效果约为反式CBDO的2倍6
 
以CBDO为原料合成的共聚酯具有比浓对数黏度高、熔体黏度高、玻璃化转变温度高、易于加工等特点,用这种共聚酯生产的薄膜、薄板等适用于制造家电装饰面板、汽车内饰、汽车仪表盘、手机外壳等制品78。可用以CBDO为原料合成的共聚酯制备膜及片材,这种材料具有冲击强度高、韧性好、半结晶期较长等特点,适用于制造拉伸膜、指示牌、户 外标记、天窗等制品910
 
以 CBDO 为原料合成的共聚酯具有水解稳定性和耐化学性均获得改善、在使用过程中不会释放双酚 A、易于加工等特点,适用于制造医用瓶、个人护理瓶、碳酸软饮料瓶、热灌装瓶、食品容器等制品1112。也可将CBDO应用于粉末涂料、聚氨酯分散体、热塑性聚氨酯、水溶胶、水性聚酯涂料、水性醇酸树脂、溶剂型醇酸树脂、集装箱涂料、UV固化涂料、生物基或可再生涂层等应用领域1314。可将CBDO作为抗菌剂在水性涂料及其他涂层中应用,将CBDO添加到水性涂料中可限制细菌的生长,与传统抗菌剂不同,CBDO 安全无毒15
 
结束语
 
作为重要的聚酯合成材料,CBDO有着很好的市场前景,但是工艺还不够成熟,需要继续投入资金加大研究。
 
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