ziņas

Titāna tetraizopropanolāts(Tetraizopropiltitanāts), CAS 546-68-9, ir svarīgs organotitāna savienojums, ko plaši izmanto rūpniecībā, materiālzinātnē un citās jomās. Tagad aplūkosim šo produktu.

Pamatinformācija

Galvenās fizikāli ķīmiskās īpašības

Izskats un stāvoklisIstabas temperatūrā tas ir bezkrāsains vai gaiši dzeltens caurspīdīgs šķidrums ar asu smaržu (līdzīgu spirtiem vai ēteriem).

ŠķīdībaViegli šķīst organiskajos šķīdinātājos, enerģiski reaģē ar ūdeni – ātri hidrolizējas, veidojot titāna dioksīda (TiO₂) nogulsnes un izopropilspirtu ((CH₃)₂CHOH), tāpēc tas jāuzglabā un jāizmanto sausā vidē.

Vārīšanās temperatūra un kušanas temperatūraVārīšanās temperatūra ir aptuveni 220–224 ℃ (normālā spiedienā), un kušanas temperatūra ir aptuveni 14 ℃ (tas var sacietēt zem 14 ℃ un karsējot var atkārtoti izkausēt).

Stabilitāte: Jūtīgs pret gaisu, viegli absorbē mitrumu no gaisa un hidrolizējas. Augstās temperatūrās tas var sadalīties un izdalīt kairinošas gāzes.

Galvenie lietošanas veidi

Titāna tetraizopropanolāta pielietojums ir lielā mērā atkarīgs no tā trim galvenajām īpašībām: vieglas hidrolīzes, veidojot titāna dioksīdu, labas organiskās saderības un katalītiskā aktivitātes. Titāna tetraizopropanolātu plaši izmanto dažādās jomās, piemēram, materiālu sintēzē, rūpnieciskajā katalīzē, pārklājumos un līmēs. Konkrētie pielietojuma scenāriji ir šādi.

I. Materiālu sintēzes joma: Kodols kā “titāna dioksīda prekursors”

Šis ir titāna izopropoksa IDE galvenais pielietojums. Izmantojot tā hidrolīzes reakciju, var precīzi sagatavot dažādu formu un īpašību titāna dioksīda (TiO₂) materiālus, lai apmierinātu dažādas prasības.

Nano-titāna dioksīda sagatavošana

Titāna(IV) izopropoksīdstiek izšķīdināts organiskā šķīdinātājā, izmantojot "sol-gela metodi", un pēc tam lēnām hidrolizēts kontrolējamos apstākļos (pielāgojot pH, temperatūru un hidrolīzes ātrumu), lai izveidotu vienmērīgu "solu". Pēc turpmākas žāvēšanas un kalcinēšanas iegūst nanomēroga titāna dioksīda pulveri vai plēvi. Šāda veida nano-tio₂ ir raksturīga augsta īpatnējā virsma un lieliska fotokatalītiskā aktivitāte, un to var izmantot:

Fotokatalītiskie materiāli: notekūdeņu attīrīšana (organisko piesārņotāju noārdīšana), gaisa attīrīšana (formaldehīda un gaistošo organisko savienojumu sadalīšana);

Saules aizsargkosmētika: titāna tetraizopropanolāts kā fizikāls saules aizsarglīdzeklis (nano-tio₂ var atstarot ultravioletos starus, tam ir augsta caurspīdība un tas nekļūst balts);

Optoelektroniskie materiāli: titāna tetraizopropanolāts saules bateriju gaismu absorbējošā slāņa un šķidro kristālu displeju ierīču funkcionālās plānās plēves sagatavošanai.

Keramikas un stikla funkcionālie pārklājumi

Titāna(IV) izopropoksīds tiek savienots ar citām piedevām (piemēram, silāna savienojuma līdzekļiem), lai izveidotu pārklājuma šķīdumu, ko pēc tam izsmidzina vai iemērc keramikas un stikla virsmā. Pēc karsēšanas un sacietēšanas tetraizopropiltitanāta hidrolīzes rezultātā iegūtais TiO₂ veido caurspīdīgu pārklājumu ar augstu cietību, izturību pret augstu temperatūru un nodilumizturību, kas var:

Uzlabot keramikas trauku un vannas istabas armatūras izturību pret traipiem (samazināt eļļas traipu pielipšanu);

Uzlabojiet stikla izturību pret skrāpējumiem (piemēram, mobilā tālruņa ekrāna aizsargstikla, automašīnas stikla);

Piešķirt stiklam “pašattīrīšanās” funkciju (izmantojot TiO₂ fotokatalītisko īpašību, lai sadalītu virsmas putekļus un traipus).

Titāna bāzes funkcionālo materiālu sintēze

Kā titāna avots tas sinerģijā reaģē ar citiem metālu sāļiem (piemēram, alumīnija sāļiem un cirkonija sāļiem), veidojot titāna-alumīnija kompozītmateriālu oksīdus, titāna-cirkonija cietos šķīdumus un citus materiālus, ko izmanto augstas temperatūras keramikā un katalizatoru nesējos (lai uzlabotu nesēju stabilitāti un īpatnējo virsmas laukumu).

II. Rūpnieciskās katalīzes joma: efektīvas katalītiskās organiskās reakcijas

Balstoties uz centrālā titāna atoma (Ti⁴⁺) tukšās d orbitālās koordinācijas spēju, titāna IV izopropoksa IDE cas 546-68-9 ir lielisks katalizators dažādām organiskām reakcijām, īpaši piemērots scenārijiem, kuriem nepieciešama augsta selektivitāte un zemas blakusreakcijas:

Katalizatori esterifikācijas un transesterifikācijas reakcijām

Sintezējot poliestera sveķus (piemēram, PET un PBT), tradicionālo skābo katalizatoru (piemēram, sērskābes) aizstāšana var paātrināt esterifikācijas reakciju starp karbonskābēm un spirtiem, samazināt blakusproduktus (piemēram, spirtu dehidratāciju), un katalizatoru ir viegli atdalīt no produktiem, tādējādi uzlabojot sveķu tīrību.

Titāna izopropoksīds CAS 546-68-9katalizē transesterifikācijas reakcijas (piemēram, zemāko esteru reakciju ar augstākiem spirtiem, veidojot augstākus esterus) garšu, smaržvielu un farmaceitisko starpproduktu sintēzē, uzlabojot reakcijas efektivitāti un produkta ražu.

Selektīvā katalīze organiskajā sintēzē

Titāna tetraizopropanolāts kā “titāna katalītiskās sistēmas” kodols (piemēram, kombinācijā ar tartrāta esteriem) tiek izmantots asimetriskās epoksidācijas reakcijās (hirālo epoksīdu, galveno farmaceitisko starpproduktu, sintēzei);

Titāna(IV) izopropoksīds katalizē aldola kondensācijas reakcijas un precīzi kontrolē produkta struktūru, padarot to piemērotu smalkās ķīmijas rūpniecībai.

III. Pārklājumu un līmju joma: materiālu saskarnes veiktspējas uzlabošana

Izmantojot tā "organiskā-neorganiskā tilta" īpašību (viens gals savienots ar neorganiskiem materiāliem, bet otrs gals šķērssaistīts ar organiskiem materiāliem), var uzlabot pārklājumu un līmvielu saķeri un izturību:

Pārklājumu rūpniecība: šķērssaistīšanas līdzekļi un adhēzijas veicinātāji

Pievienojot nelielu daudzumu tetraizopropiltitanāta akrila pārklājumiem un poliuretāna pārklājumiem, izopropoksīda grupa var reaģēt ar pārklājuma hidroksilgrupām (-OH) un karboksilgrupām (-COOH), veidojot šķērssaistītu struktūru, tādējādi uzlabojot pārklājuma izturību pret laikapstākļiem (UV novecošanās izturību), ūdens izturību un cietību.

Grunts metāla virsmām, piemēram, tēraudam un alumīnija sakausējumiem, kas veicina pārklājuma saķeri ar metāla virsmu un samazina pārklājuma lobīšanos un rūsēšanu.

Līmvielu rūpniecība: Uzlabojiet līmēšanas stiprību

Titāna tetraizopropanolāts tiek izmantots kā “savienojošais līdzeklis” epoksīdsveķu līmēs un silikona līmēs. Viens gals reaģē ar hidroksilgrupām uz neorganisku substrātu, piemēram, metālu un keramikas, virsmas, bet otrs gals savstarpēji saistās ar līmju organisko polimēru ķēdēm. Tas ievērojami uzlabo līmju saķeres stiprību, kā arī mitruma un karstuma izturību ar neorganiskiem materiāliem (piemēram, elektronisko komponentu iepakošanai un līmēšanai).

IV. Citi īpaši mērķi

Metāla virsmas apstrāde

Titāna tetraizopropanolātu izmanto alumīnija un magnija sakausējumu virsmas pasivācijas apstrādei. Tetraizopropiltitanāta hidrolīzes rezultātā iegūtais TiO₂ ar oksīdu uz metāla virsmas veido kompozīta pasivācijas plēvi, uzlabojot metāla korozijas izturību (aizstājot tradicionālo hromāta pasivāciju un esot videi draudzīgākam).

Optisko materiālu sagatavošana

Izmantojot "ķīmiskās tvaiku uzklāšanas (CVD)" tehnoloģiju, tetraizopropiltitanāta tvaiki tiek ievadīti reakcijas kamerā, kur tie sadalās uz substrāta (piemēram, kvarca stikla) ​​virsmas, veidojot TiO₂ plēves, kuras izmanto optisko filtru un pretatstarojošu pārklājumu (gaismas caurlaidības regulēšanai) izgatavošanai.

Tekstilrūpniecība: Funkcionālie apdares līdzekļi

Titāna(IV) izopropoksīdsreaģē ar tekstilšķiedru virsmas hidroksilgrupām, veidojot TiO₂ plēvi uz šķiedras virsmas, piešķirot audumam antibakteriālas īpašības (izmantojot TiO₂ fotokatalītisko baktericīdo efektu) un UV izturību (piemēram, āra saules aizsargaudumos).