甲基对氯苯砜结构式
1、甲基对氯苯砜结构式4-甲苯磺酰氯又称4-甲基苯磺酰氯,对甲苯磺酰氯,对氯化甲苯砜,甲苯-4-磺酰氯,p-甲苯苄基磺酰基氯,对甲基苯磺酰氯,为白色菱状结晶,有刺激性恶臭的物质,不溶于水,易溶于乙醇、乙醚、苯。
2、工业上主要用作分析试剂,也用于有机合成、染料制备及激素合成中分子重排反应。
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扩展资料1、二甲基亚砜的理化性质
二甲基亚砜(DMSO)是一种含硫有机化合物,常温下为无色无臭的透明液体,是一种吸湿性的可燃液体。具有高极性、高沸点、热稳定性好、非质子、与水混溶的特性,能溶于乙醇、丙醇、苯和氯仿等大多数有机物,被誉为“万能溶剂”。在酸存在时加热会产生少量甲基硫醇、甲 醛、二甲基硫、甲磺酸等化合物。在 高温下有分解现象,遇氯能发生剧烈反应,在空气中燃烧发出淡蓝色火焰。
2、二甲基亚砜的用途
二甲基亚砜广泛用作溶剂和反应试剂,特别是丙烯腈聚合反应中作加工溶剂和抽丝溶剂,作聚氨酯合成及抽丝溶剂,作聚酰胺,聚酰亚胺和聚砜树脂的合成溶剂,以及芳烃,丁二烯抽提溶剂和合成氯氟苯胺的溶剂等。
同时,氯化铬,氯化锰等过渡金属卤化物与氯化钾,氯化钠等卤化物在DMSO中有一定溶解度,故可以应用在有机电化学中。
3、二甲基亚砜的贮存方法
该品应密封于阴凉干燥处避光保存。该品采用铝桶、塑料桶或玻璃瓶包装。贮存于阴凉通风干燥处,按易燃有毒物品规定贮运。
性能特点[2]
在现存高性能纤维中,聚对苯二甲酰对苯二胺是综合性能最佳有机纤维,其杰出性能特色是耐高温、高强和高模;同时它还拥有耐磨、阻燃、防割、抗疲劳和柔韧性好等优点,以下部分将详细介绍:
1)力学性:高强度和高模量是聚对苯二甲酰对苯二胺纤维最重要的力学性能。例如,Kevlar纤维的强度为钢丝的3倍,约为涤纶丝的4倍;其初始模量约为涤纶丝的4~10倍,比尼龙丝高10倍以上。
2)热性能:聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的另一个特色是耐高温。如表1所示,聚对苯二甲酰对苯二胺的玻璃化转变温度和热分解温度分别高于270℃和430℃。
3)阻燃性:聚对苯二甲酰对苯二胺拥有比较高的燃烧温度和LOI(极限氧指数)值,500~600℃的高温很难将其点燃,属于性能优异的阻燃材料,表1的数据证实了上述观点。
4)耐气候性:聚对苯二甲酰对苯二胺对紫外线和电子射线极为敏感,可见光对其影响程度较小。波长300~450nm的光易被聚对苯二甲酰对苯二胺吸收,造成分子链中的酰胺基团裂解,导致材料性能下降。
5)抗蠕变性能:由于聚对苯二甲酰对苯二胺拥有高结晶性和单向性,所以它的蠕变性很低。虽然聚对苯二甲酰对苯二胺存在着一些不足,但是从综合情况分析,聚对苯二甲酰对苯二胺仍然是一款性能优异的聚合物材料。
应用[2]
Kevlar纤维主要有三个品种:①Kevlar纤维:主要用作轮胎帘线和橡胶制品补强材料;②Kevlar-29纤维:用于特种绳索和工业织物;③Kevlar-49纤维:用作塑料增强材料,如航天材料和导弹壳体材料等。
1. 航空和交通领域
聚对苯二甲酰对苯二胺复合材料用作火箭和飞机的结构材料,它可以减轻自重且增加载荷。聚对苯二甲酰对苯二胺复合材料还应用于汽车部件(例如传动轴、车身底盘、车门、面板和水箱等)。
2.军事领域高模量
聚对苯二甲酰对苯二胺的能量传播速度是高强锦纶的4倍。碳纤维虽然具有很高的强度、模量,但其脆性限制了其作为软质防弹衣的应用。高强聚乙烯纤维有超高强度和模量,极适合软质防弹材料的应用,但防弹材料阻止弹丸侵人过程中有时会产生相当多的热量,聚合物的熔融层有可能促进弹丸的侵人。因此,聚对苯二甲酰对苯二胺纤维具有无可比拟的优越性,可以提供更高的摩擦阻力。
3. 建筑领域
聚对苯二甲酰对苯二胺具有高强度、高模量、低延展性和电绝缘等优异性能,是建筑用复合增强材料得理想选择。聚对苯二甲酰对苯二胺复合材料除了具有高强度、高模量和耐腐蚀的特点外,还具有较强的耐碱腐蚀、不导电、抗冲击、抗疲劳等性能,使广泛应用于海港码头、地铁、隧道及铁路等工程。
制备[3]
聚对苯二甲酰对苯二胺的合成方法大致可分为以下几种。
1. 界面缩聚法
界面缩聚法相关文献于1959年由DuPont公司最先发表。将二羧酸酰氯(如对苯二甲酰氯(TPC))溶解在与水不相溶的有机溶剂中,再将二元胺(如对苯二胺(PPD))溶于水中(加少量NaCO3或NaOH,以吸收反应生成的盐酸),然后将上述2种溶液混合,在混合的瞬间,就在2种液体界面上发生缩聚反应,生成聚合体薄膜,因反应在界面上进行,所以称为界面缩聚。在界面缩聚反应时,单体及聚合物的浓度分布见图。
移去界面附近形成的高聚物薄膜,界面处将继续不断产生新的薄膜。为获得产量高,易于分离、水洗和干燥的粉状或颗粒状的聚合物,还需要搅拌。通常将有机溶剂配制的酰氯液体加入搅拌的二胺水溶液中,反应在室温下开始,因反应放热,温度可升至50~60℃,生成的高聚物经分离而得。在这种合成方法中,合适的有机溶剂、反应物的浓度比都是较重要的因素。该方法有重大的理论意义,但不能连续化生产,且到了反应后期聚合物的相对分子质量减小,因而得不到实际应用。
2. 酯交换
在二芳砜(如二苯砜)和具有2个苯环或萘环的醚或碳氢化物存在下,将芳香族二芳酸二芳酯和芳香族二胺进行加热缩聚反应。反应温度高于150℃,最优为180~400℃,反应时间是2~30h,为加速反应,可加入聚酯交换反应及缩聚反应用的催化剂。反应初期在常压下进行,生成的芳香族羟基化合物不需排出,反应后期应将副产物及部分溶剂蒸出,因此其应用受到很大限制。
3. 气相聚合法
将芳香族二胺和芳香族二酰氯汽化,并在惰性气体和气态叔胺类化合物(如三乙胺或吡啶)存在下进行混合,然后在管式反应器或担体式反应器中进行气相缩聚反应,单体物质的量分数为2%~50%,反应温度150~500℃,反应时间0.1~5s,然后经过冷却、分离除去氯化氢得到聚合物。此法制得的芳香族聚酰胺,可以经过干法、湿法或干-湿法纺制成纤维。
低温溶液缩聚法低温溶液缩聚法是目前合成聚对苯二甲酰对苯二胺最成熟的合成方法。已工业化的Kevlar、Twaron、Technoral纤维的合成均采用此法。该方法工艺流程见图。
主要参考资料
[1] 中国大百科全书(化学卷)
一种是异氰酸酯和水反应生成二氧化碳(水发泡)作为发泡剂,另一种是液体二氧化碳。
目前主要用于对绝热性要求不高的供热管道保温、包装泡沫塑料和农用泡沫塑料等领域;液体二氧化碳发泡优缺点与水发泡相同,目前主要用于聚氨酯软泡。
(2)氢化氟氯烃(HCFC)发泡剂
分子中含有氢,化学特性不稳定,比较容易分解。
目前商业上可以替代CFC-11最成熟的产品为HCFC-14LB,它与多元醇和异氰酸酯的相溶性好,在不增加设备的条件下可以直接用HCFC-14LB代替CFC-11,在达到同样密度和相近的物理特性泡沫体时用量要少于CFC-11。HCFC-141B的缺陷在于原料价格较高,对某些ABS和高抗冲击性聚苯乙烯具有溶解性,且其导热系数比CFC-11高,因此需要得到的泡沫体密度较高,才可以达到隔热效果。
(3)烃类发泡剂
用于聚氨酯发泡剂的烃类化合物主要是环戊烷,特别是环戊烷的硬泡体系具有导热系数较低和抗老化性能,ODP值为零等优点,常被用于冰箱、冷库和建筑的隔热保温等领域,已经成为我国硬泡CFC-11替代品的首选。
(4)氢化氟烷烃(HFC)发泡剂
HFC类化合物ODP值为零,在软质PU泡沫生产中是CFC-11理想的替代产品,早期的HFC类发泡剂主要是HFC-134A和HFC-152A,这两种发泡剂具有低分子量和低沸点,达到相同密度和相近物理特性泡沫体时,用量比CFC-11用量少,并且性能比较稳定,但是它们的缺陷在于导热系数比较高,且在一般多元醇中的溶解度较低,加工含有HFC-134A和HFC-152A的组合聚醚相对比较困难,另外需要发泡设备以满足加工要求。
化学发泡剂
化学发泡剂又称分解性发泡剂。它们能均匀地分散于树脂中,受热分解,可产生至少一种气体。可分为无机发泡剂和有机发泡剂两类。有机发泡剂是塑料中使用的主要发泡剂,主要是偶氮类、亚硝基类和磺酰肼类。另外还有一些发泡剂组成物,其发泡气体是通过两个组分间的吸热反应而释放出来的。
1
偶氮类
桔黄色结晶粉末,相对分子质量116.1,相对密度1.65,细度(200 目通过)≥99.5%,水分≤0.1%,灰分≤0.1%。溶于碱,不溶于醇、汽油、苯、吡啶等一般有机溶剂,难溶于水。分解温度190~205℃,不易燃。发气量为200~300ml/g,主要是氮气、一氧化碳和少量二氧化碳。室温贮存稳定,有自熄性,但在120℃以上时因分解产生大量气体,在密闭容器中易发生爆炸。
用途:适用于PE、PVC、PS、PP、ABS 等。其分解产物无毒、无臭、不污染,可以制得纯白的泡沫体。本品分解温度高,产生的气泡均匀、致密。适用于闭孔泡沫体、常压或加压发泡体,厚的或薄的发泡体等各种发泡制品。如PVC和增塑糊发泡体,聚烯烃的压延和模塑发泡体,发泡人造革等。
2
2,2'-偶氮二异丁腈
白色结晶粉末,相对密度1.1,挥发分1%,甲醇不溶物0.1%,熔点>99℃。溶于甲醇、乙醇、丙醇、乙醚、石油醚等有机溶剂,不溶于水。分解温度98~110℃,放出氮气,发气量130~155ml/g。室温下缓慢分解,30℃下贮存数月后显著变质,故本品应在10℃以下存放。
用途:特别适用于PVC,还可用于环氧树脂、PS、酚醛树脂及橡胶等。分解发热量低,约125.6~167.5J/mol,故使用量高达40%也不致使制品烧焦,可制得洁白制品。本品分解温度低,可用于普通的PVC 糊。毒性较大,这大大限制了其应用。近年来,其作为发泡剂应用已日渐缩小,主要用作聚合引发剂。
3
偶氮二甲酸二异丙酯
橙色油状液体,相对分子质量202,凝固点2.4℃,沸点75.5℃(33.31Pa),单独加热时,240℃下仍然稳定。使用铅盐、有机锡化合物、镉皂和锌皂等热稳定剂可以使其活化,降低分解温度。在100~200℃内的发气量为200~350ml/g。溶于常见的增塑剂。
用途:液体发泡剂,适用于PE、PP、PVC 等。在塑料中易分散,泡孔结构均匀致密,分解产物无臭、无毒、无色、不污染,可以制造色泽极浅的泡沫塑料。调整配方和加工条件,可制得闭孔或开孔泡沫体。
4
偶氮二甲酸钡
亮黄色粉末,相对分子质量253.37,相对密度1.67,分解温度240~250℃。发气量170~175ml/g,分解产生氮气、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钡等。在普通溶剂中不溶。
用途:高温发泡剂。分解温度高,加工安全性好。适用于软化点高的聚合物,特别是PP。作为尼龙树脂的注塑成型和挤塑成型用发泡剂也有良好的效果。还可用于硬质和半硬质PVC、ABS 等。
5
偶氮二甲酸二乙酯
红色无气味的油状液体。相对分子质量174.16。分解温度110~120℃。发气量190ml/g。溶于增塑剂。贮存稳定。对硫化促进剂无反应。对水分和pH 变化敏感。金属盐(Cu、Fe、Co、Pb、Al、Sn 等金属)可促进分解。
用途:PVC及其共聚物、PE、聚酯、环氧树脂、PS、橡胶的发泡剂。用量为0.5~10%。
6
偶氮胺基苯
黄棕色结晶,有特殊气味。相对分子质量197.24。熔点96~98℃,分解温度150℃。发气量113ml/g。贮存稳定。易从制品表面析出结晶,在酸性介质中会在较低温度下分解,属于污染性发泡剂。
用途:可作为PVC 及其共聚物、PS、PE、酚醛树脂、环氧树脂、生胶和橡胶、硅酮聚合物的发泡剂。用量0.1~5%。
7
亚硝基化合物类
淡黄色结晶粉末,本身无臭,在潮湿状态下有甲醛味。相对分子质量186.18。相对密度:1.45。溶解度(室温,g/100g 溶剂):甲乙酮1.6、吡啶1.8、乙酰乙酸乙酯2.6、乙腈5.6、吗啉2.0、1-硝基丙烷1.4、二甲基甲酰胺14.7。在水、乙醇、苯、乙醚、丙酮中的溶解度约为1。分解温度190~205℃(空气中)、130~190℃(树脂中或使用分解助剂)。发气量260~270ml/g。分解气体主要是氮气,有少量一氧化碳和二氧化碳等。本品易燃,与酸或酸雾接触会迅速起火燃烧,故不能与这些物质共同存放,并应严禁明火。
用途:作为发泡剂多用于PVC。发气量大,发泡效率高。使用水杨酸、己二酸、邻苯二甲酸等有机酸或尿素为发泡助剂,可以降低分解温度(通常调节在90~130℃)。分解时发热量大,易造成厚制品的“芯烧”,且分解产物有恶臭。并用尿素后可消除臭味。本品在PVC中的用量约为7~15%。
8
N,N'-二甲基-N,N'-二亚硝基对苯二甲酰胺
商品化产品中有效成分为70%。黄色粉末,相对分子质量250.21,相对密度1.2。空气中分解温度为105℃,树脂中为90~105℃,发气量为126ml/g,分解气体主要是氮气。纯品为爆炸物,对冲击和摩擦敏感,故商品中充入惰性填料以增加安全性。
用途:可用作PVC 发泡剂,特别适用于PVC 糊,不使用发泡助剂即可制得开孔和闭孔的泡沫体。分解生热小,可用于厚制品,分解残余物无污染,但在塑料中会喷霜。
9
磺酰肼类——苯磺酰肼
淡黄色或白色细微粉末,相对分子质量172.20。相对密度1.43~1.48,熔点99℃。空气中分解温度>95℃,塑料中分解温度为95~100℃。发气量为130ml/g,分解气体中主要是氮气,有少量水蒸气。
用途:可用于PVC、酚醛树脂、聚酯发泡剂。分解过程伴有发热,使制品内部温度升高,故最好与碳酸氢钠混合使用。本品分解后产生的含硫化合物具有臭味。
10
对甲苯磺酰肼
白色结晶细微粉末。相对分子质量186。相对密度1.40~1.42。熔点100~110℃。易溶于碱,溶于甲醇、乙醇、甲乙酮,微溶于水、醛类,不溶于苯和甲苯。分解温度100~110℃,放出氮气和少量水,发气量为110~125ml/g。在热水中水解产生磺酸,并放出氮气。常温下无吸湿潮解现象,化学性质稳定。本品为可燃性物质,但遇酸不着火。
用途:本品为低温发泡剂,适用于PVC 等多种塑料和橡胶。发生的气体和分解残渣无毒、无臭、不污染。本品产生的泡孔结构细密均匀,制品收缩率小,撕裂强度大,特别适合于制造闭孔泡沫塑料和海绵胶。本品用于PVC 可制得白色泡沫体,但在此场合模具表面必须镀铬。由于本品分解温度较低,捏炼加工时应避免温度过高(一般低于80℃),以防提前发泡。使用本品时可不用发泡助剂。本品不能与发泡剂H 并用,因这两种发泡剂反应产生大量热量,可导致制品内部烧焦。本品也不宜与铅盐并用,以免产生黑色硫化铅沉淀。
11
4,4’-氧化双苯磺酰肼
白色或淡黄色结晶粉末。相对分子质量358.39。相对密度1.52。分解温度140~160℃,放出氮气和水蒸气,发气量约为120ml/g。溶于环己酮、乙二醇、乙醚,微溶于乙醇和温水,不溶于苯和汽油。
用途:本品为适应性极广的发泡剂,有万能发泡剂之称。可用于PVC、PE、PP、ABS 树脂等,也可作为塑料与橡胶的共混物及各种合成橡胶的发泡剂。其结构中虽然含有醚键,但非常稳定。在树脂中的分解温度为120~140℃。使用碳酸氢钠可使其活化,降低分解温度。泡孔结构细微均匀,分解气体和残余物无毒、无臭、不污染制品。适用于制造PE发泡电线电缆绝缘材料,微孔PVC 糊泡沫体等各种泡沫塑料。本品加工安全性高,在100℃以内无提前发泡之虞。但本品在分解发泡时放出水,故对于忌水场合不适用。
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3,3’-二磺酰肼二苯砜
灰白色粉末。相对分子质量406.45。相对密度1.60。在空气中的分解温度为148℃,在乙烯基塑料中的分解温度为135~145℃。发气量110ml/g。无毒。
用途:本品主要作为软质PVC 发泡剂,也可用于硬质PVC 和PE。发泡时分解生成的气体无恶臭,无毒,但残余物有污染性,可使制品带色。
13
1,3-苯二磺酰肼
商品形式为50%本品与50%氯化石蜡的混合物,是含有灰白色细微粒子的膏状物,相对分子质量266.29,相对密度1.5。在空气中的分解温度约为150℃,在塑料中的分解温度为115~130℃,发气量300ml/g。
用途:本品可作为橡胶和塑料用发泡剂,主要用于橡胶。加工安全性高,提前发泡的危险性小。碱性物质可降低其分解温度。分解产生的气体主要是氮气。
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对甲苯磺酰氨基脲
白色细微粉末。相对分子质量229.25。溶于二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、浓氢氧化铵和碱水,不溶于乙酸、丙酮、四氯化碳、乙二醇、异丙醇、石油醚、甲苯和水。在空气中的分解温度为230℃,在塑料中的分解温度为213~225℃。放出的气体主要是氮气和二氧化碳(约2:1)。分解后的固体残余物主要是对二甲苯二硫化物和对甲苯磺酸铵,前者可溶于苯,后者可溶于水。本品在室温下有良好的贮存稳定性,但应避免靠近蒸汽管道、火源和阳光直晒。
用途:本品为高温氮气发泡剂,特别适用于高温加工的塑料,如ABS 树脂、尼龙、硬质PVC、HDPE、PP、PC 等。加工安全性好,无提前发泡的危险。本品也可用于天然橡胶和合成橡胶的发泡。
15
4,4’-氧代双(苯磺酰氨基脲)
本品为高温发泡剂,分解温度为210~220℃,发气量约为145ml/g。放出的气体主要是氮气和二氧化碳。
用途:适用于硬质PVC、HDPE、高软化点PP、PC、ABS 树脂等加工温度高的塑料。
16
三肼基三嗪
白色或灰白色粉末。相对分子质量171.61。分解温度235~275℃。发气量约为247ml/g。放出的气体主要是氮气和二氧化碳。
用途:本品为高温发泡剂,适用于硬质和半硬质PVC、PP、PC、ABS 树脂、聚酰胺等加工温度高的塑料。加工安全性好。
17
5-苯基四唑
液体状物。相对密度1.105(50℃)。
用途:本品为高温发泡剂,适用于PC、聚酰胺等熔融温度高的聚合物。
18
聚硅氧烷-聚烷氧基醚共聚物(发泡灵)
黄色或棕黄色油状粘稠透明液体。酸值<0.2mgKOH/g。相对密度1.04~1.08。粘度0.15~0.5Pa· s(50℃)。
用途:本品是聚醚型聚氨酯泡沫塑料一步法生产中用的泡沫稳定剂。也可作为聚氨酯类、丙烯酸酯类涂料的流平剂。在彩色胶片防光晕层的涂布方面也有应用。