uudised

Titaantetraisopropanolaat(Tetraisopropüültitaanaat), CAS 546-68-9, on oluline organotitaanühend ja seda kasutatakse laialdaselt tööstuses, materjaliteaduses ja muudes valdkondades. Nüüd vaatame seda toodet lähemalt.

Põhiteave

Põhilised füüsikalis-keemilised omadused

Välimus ja seisukordToatemperatuuril on see värvitu kuni kahvatukollane läbipaistev vedelik, millel on terav lõhn (sarnane alkoholide või eetritega).

LahustuvusLahustub kergesti orgaanilistes lahustites, reageerib veega jõuliselt – hüdrolüüsub kiiresti, moodustades titaandioksiidi (TiO₂) sademe ja isopropüülalkoholi ((CH₃)₂CHOH), seega tuleks seda hoida ja kasutada kuivas keskkonnas.

Keemistemperatuur ja sulamistemperatuurKeemistemperatuur on ligikaudu 220–224 ℃ (normaalrõhul) ja sulamistemperatuur on umbes 14 ℃ (alla 14 ℃ võib see tahkuda ja kuumutamisel uuesti sulada).

Stabiilsus: Õhu suhtes tundlik, imab õhust kergesti niiskust ja hüdrolüüsib. Võib kõrgel temperatuuril laguneda ja eraldada ärritavaid gaase.

Peamised kasutusalad

Titaantetraisopropanolaadi kasutamine sõltub suuresti selle kolmest põhiomadusest: lihtne hüdrolüüs titaandioksiidi moodustamiseks, hea orgaaniline ühilduvus ja katalüütiline aktiivsus. Titaantetraisopropanolaati kasutatakse laialdaselt mitmes valdkonnas, näiteks materjalide sünteesis, tööstuslikus katalüüsis, katetes ja liimides. Konkreetsed rakendusstsenaariumid on järgmised.

I. Materjalide sünteesi valdkond: tuum kui „titaandioksiidi eelkäija”

See on titaanisopropoksi IDE peamine rakendusala. Selle hüdrolüüsireaktsiooni ära kasutades saab erineva vormi ja omadustega titaandioksiidi (TiO₂) materjale täpselt valmistada, et rahuldada mitmesuguseid nõudmisi.

Nano-titaandioksiidi valmistamine

Titaan(IV)isopropoksiidlahustatakse orgaanilises lahustis „sool-geelmeetodil“ ja seejärel hüdrolüüsitakse aeglaselt kontrollitavates tingimustes (pH, temperatuuri ja hüdrolüüsi kiiruse reguleerimine), et moodustada ühtlane „sool“. Pärast edasist kuivatamist ja kaltsineerimist saadakse nanomõõtmetes titaandioksiidi pulber või kile. Seda tüüpi nano-tio₂-l on suur eripind ja suurepärane fotokatalüütiline aktiivsus ning seda saab kasutada järgmiselt:

Fotokatalüütilised materjalid: reovee puhastamine (orgaaniliste saasteainete lagundamine), õhu puhastamine (formaldehüüdi ja lenduvate orgaaniliste ühendite lagundamine);

Päikesekaitsekosmeetika: titaantetraisopropanolaat füüsikalise päikesekaitsevahendina (nano-tio₂ peegeldab ultraviolettkiiri, on väga läbipaistev ja ei muutu valgeks);

Optoelektroonilised materjalid: titaantetraisopropanolaat päikesepatareide valgust neelava kihi ja vedelkristallkuvarite funktsionaalse õhukese kile valmistamiseks.

Keraamilised ja klaasist funktsionaalsed katted

Titaan(IV)isopropoksiid segatakse teiste lisanditega (näiteks silaani sidestusainetega), et moodustada kattekiht, mis seejärel pihustatakse või kastetakse keraamika ja klaasi pinnale. Pärast kuumutamist ja kõvendamist moodustab tetraisopropüültitanaadi hüdrolüüsil tekkiv TiO₂ läbipaistva katte, millel on kõrge kõvadus, kõrge temperatuuritaluvus ja kulumiskindlus ning mis suudab:

Suurendada keraamiliste lauanõude ja vannitoatarvikute plekikindlust (vähendada õliplekkide nakkumist);

Suurendage klaasi kriimustuskindlust (näiteks mobiiltelefoni ekraanikaitseklaas, autoklaas);

Varustage klaas isepuhastuva funktsiooniga (kasutades TiO₂ fotokatalüütilist omadust pinnatolmu ja plekkide lagundamiseks).

Titaanil põhinevate funktsionaalsete materjalide süntees

Titaani allikana reageerib see sünergiliselt teiste metallisooladega (näiteks alumiiniumsoolade ja tsirkooniumisooladega), et valmistada titaan-alumiiniumkomposiitoksiide, titaan-tsirkooniumi tahkeid lahuseid ja muid materjale, mida kasutatakse kõrgtemperatuurilises keraamikas ja katalüsaatorkandjates (kandjate stabiilsuse ja eripinna suurendamiseks).

II. Tööstusliku katalüüsi valdkond: tõhusad katalüütilised orgaanilised reaktsioonid

Tuginedes titaaniumkarbonaadi (Ti⁴⁺) tühja d-orbitaali koordinatsioonivõimele, on titaanium IV isopropoksi IDE cas 546-68-9 suurepärane katalüsaator mitmesuguste orgaaniliste reaktsioonide jaoks, eriti sobiv stsenaariumide jaoks, mis nõuavad suurt selektiivsust ja vähe kõrvalreaktsioone:

Esterdamis- ja transesterdamisreaktsioonide katalüsaatorid

Polüestervaikude (näiteks PET ja PBT) sünteesimisel võib traditsiooniliste happeliste katalüsaatorite (näiteks väävelhappe) asendamine kiirendada karboksüülhapete ja alkoholide vahelist esterdamisreaktsiooni, vähendada kõrvalsaadusi (näiteks alkoholide dehüdratsiooni) ning katalüsaatorit on toodetest lihtne eraldada, parandades seeläbi vaigu puhtust.

Titaanisopropoksiid CAS 546-68-9katalüüsib transesterifikatsioonireaktsioone (näiteks madalamate estrite reaktsiooni kõrgemate alkoholidega kõrgemate estrite moodustamiseks) lõhna- ja maitseainete ning farmaatsiavaheühendite sünteesil, suurendades reaktsiooni efektiivsust ja toote saagist.

Selektiivne katalüüs orgaanilises sünteesis

Titaantetraisopropanolaati kui „titaankatalüütilise süsteemi” südamikku (näiteks kombinatsioonis tartraatestritega) kasutatakse asümmeetrilistes epoksüdatsioonireaktsioonides (kiraalsete epoksiidide, oluliste farmaatsiavaheühendite sünteesiks);

titaan(IV)isopropoksiid katalüüsib aldoolkondensatsioonireaktsioone ja kontrollib täpselt toote struktuuri, muutes selle sobivaks peenkeemiatööstusele.

III. Katete ja liimide valdkond: materjalide liidese toimivuse parandamine

Kasutades ära selle „orgaanilise-anorgaanilise silla” omadust (üks ots on ühendatud anorgaaniliste materjalidega ja teine ​​ots on ristseotud orgaaniliste materjalidega), saab parandada katete ja liimide adhesiooni ja vastupidavust:

Kattetööstus: ristseotavad ained ja adhesiooni parandajad

Väikese koguse tetraisopropüültitanaadi lisamisel akrüül- ja polüuretaankattele saab isopropoksürühm reageerida katte hüdroksüül- (-OH) ja karboksüül- (-COOH) rühmadega, moodustades ristseotud struktuuri, suurendades seeläbi katte ilmastikukindlust (UV-vananemiskindlust), veekindlust ja kõvadust.

Kruntvärv metallpindadele, näiteks terasele ja alumiiniumisulamitele, soodustab katte nakkumist metallpinnaga ning vähendab katte koorumist ja roostetamist.

Liimitööstus: Suurendage liimimistugevust

Titaantetraisopropanolaati kasutatakse epoksüvaiguliimides ja silikoonliimides „sidestusainena“. Üks ots reageerib anorgaaniliste aluspindade, näiteks metallide ja keraamika pinnal olevate hüdroksüülrühmadega ning teine ​​ots ristseotakse liimide orgaaniliste polümeerahelatega. See suurendab oluliselt liimide sidumisvõimet ning niiskus- ja kuumakindlust anorgaaniliste materjalidega (näiteks elektroonikakomponentide pakendamiseks ja liimimiseks).

IV. Muud eriotstarbed

Metallpinna töötlemine

Titaantetraisopropanolaati kasutatakse alumiiniumi- ja magneesiumisulamide pinna passiivtöötluseks. Tetraisopropüültitanaadi hüdrolüüsil tekkiv TiO₂ moodustab metalli pinnal oleva oksiidiga komposiit-passiivkihi, mis suurendab metalli korrosioonikindlust (asendades traditsioonilist kromaatpassiiveerimist ja olles keskkonnasõbralikum).

Optiliste materjalide ettevalmistamine

Keemilise aurustamise (CVD) tehnoloogia abil juhitakse tetraisopropüültitanaadi aur reaktsioonikambrisse, kus see laguneb aluspinna (näiteks kvartsklaasi) pinnal, moodustades TiO₂-kilesid, mida kasutatakse optiliste filtrite ja peegeldusvastaste katete (valgusläbivuse reguleerimiseks) valmistamiseks.

Tekstiilitööstus: funktsionaalsed viimistlusained

Titaan(IV)isopropoksiidReageerib tekstiilkiudude pinnal olevate hüdroksüülrühmadega, moodustades kiu pinnale TiO₂-kile, andes kangale antibakteriaalsed omadused (kasutades TiO₂ fotokatalüütilist bakteritsiidset toimet) ja UV-kindla (näiteks välistingimustes kasutatavates päikesekaitsekangastes).