Технический пентаэририт

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Технический пентаэрикрит

Пентаэритрит

Химическая формула C₅H₁₂O₄ (или С(СН₂ОН)₄)

Пентаэритрит (от англ. pentaerythritol) представляет собой органическое соединение - четырехатомный спирт - 2,2-бис-(гидроксиметил)-1,3-пропан-диол, тетрагидроксинеопентан, тетраметилолметан.

Пентаэритрит С(СН2ОН)4 - тетраметилолметан, 2,2-ди-(оксиметил)-1,3-пропандиол, кристаллическое белое вещество. Молекулярный вес - 136,15; температура плавления - 262 °C. Хорошо растворим в воде

Пентаэритрит обладает всеми свойствами многоатомных спиртов, хорошо растворим в глицерине, в воде, практически не растворяется в обычных органических растворителях. Пентаэритрит - многофункциональный нетоксичный продукт, не образующий токсичных соединений с другими веществами, как в воздушной среде, так и в сточных водах. Пентаэритрит микронизированный - это мелкодисперсный белый порошок, который при воздействии температур свыше 250°С обеспечивает образование плотной карбоновой корки, обладающей низкой теплопроводностью, что в значительной степени снижает термическое воздействие на защищаемый материал или конструкцию. С этой целью пентаэритритол, в качестве углеродного донора, используется в производстве вспучивающихся (терморасширяющихся) огнезащитных материалов на основе полифосфата аммония, меламина и его производных.

В промышленности пентаэритрит получают по так называемой «Формиатной» технологии производства - взаимодействием формальдегида с водным раствором ацетальдегида в присутствии щелочного катализатора с последующей реакцией Канниццаро между формальдегидом и образовавшейся пентаэритрозой. Основной процесс синтеза пентаэритрита проходит несколько этапов: синтез, удаление избыточного формальдегида, упаривание реакционного раствора, двойная перекристаллизация для получения товарного пентаэритрита, его сушка, переработка технического маточника. Формиатная технология производства позволяет получать технический пентаэритрит, с содержанием основного вещества - 90-95 % и размером частиц 150-200 микрон.

Молекула пентаэрикрита C₅H₁₂O₄

органический кристаллический пентаэритрит смола взрывчатый

История открытия реакции получения пентаэритрита и его современного названия в научно-технической литературе связано с работами Толленса в 1882 году. В 1891 году Бернхард Толленс совместно с П. Вигандом опубликовали информацию о синтезе тетраметилолметана, дав ему название «Пентаэритрит». Эти же авторы впервые предложили механизм протекания реакции получения пентаэритрита, который образуется при конденсации ацетальдегида и формальдегида в присутствии щелочного катализатора. В дальнейшем этот механизм был принят большинством исследователей, хотя он и не объяснял всей совокупности образующихся побочных продуктов и особенностей протекания процесса в различных условиях.

Впервые систематическое исследование процесса получения пентаэритрита было изложено в монографии Берлоу и сотр., которая практически до настоящего времени является единственной в своем роде.

Проблемой изучения химизма получения пентаэритрита, осуществлением его промышленного производства занимались и многие другие авторы. Останавливаться подробно на этом было бы не очень продуктивно, так как в силу повышенного интереса к этому продукту во все времена реальных результатов этих исследований опубликовано не было, может быть, за исключением отдельных работ по некоторым вопросам.

В Советском Союзе технология промышленного производства пентаэритрита впервые была реализована в 1942 году на Новосибирском химическом заводе. В дальнейшем одновременно с постоянным развитием технологии производства пентаэритрита и повышением его качества наращивались и производственные мощности. До 1991 года на территории Советского Союза находилось в эксплуатации шесть заводов по производству пентаэритрита общей мощностью около 30 тыс. т/год:

· ОАО «Химпласт» (г. Новосибирск) - производство пентаэритрита по так называемой «гипсовой технологии», мощностью 1,5 тыс. т/год.

· ПО «Лакокраска» (г. Ярославль) - по «гипсовой технологии» производства, мощностью 1,5 тыс. т/год.

· ОАО «Уральская химическая компания» (г. Нижний Тагил) - также по «гипсовой технологии» производства, мощностью 3 тыс. т/год.

· Химический завод «Заря» (г. Рубежное, Украина) работал на смешанном Nа/Са-катализаторе конденсации альдегидов и обладал мощностью 3 тыс. т/год.

· «Черкесское ХПО им. Цахилова» (г. Черкесск) первоначально было построено по так называемой «содовой» технологии, но при пуске эта технология оказалась неработоспособной и была переделана на «формиатную». Мощность производства составляла 10 тыс. т/год.

· ОАО «Метафракс» (г. Губаха) первоначально тоже было построено по «содовой» технологии, но позднее была переделана на «формиатную». Мощность производства составляла 10 тыс. т/год.

В 1991 году ПО «Лакокраска» прекратило выпуск пентаэритрита, в 2001 году последовала остановка производства в ОАО «Химпласт», Черкесское ХПО им. Цахилова в 2004 году становило коммерческий выпуск пентаэритрита, а в 2005 году было остановлено производство пентаэритрита и на ОАО «Уральская химическая компания». Единственным производителем товарного пентаэритрита в России на данный момент является предприятие ОАО «Метафракс» (г. Губаха), которое позднее увеличило мощность производства до 20 тыс. т/год. Потребность же промышленности России в пентаэритрите на 2004 год составляла примерно 23-25 тыс. т/год и покрывалась поставками пентаэритрита из Украины, стран Западной Европы и Китая. Потребность в техническом пентаэритрите ежегодно растет и помимо этого существует также высокая потребность в высококачественном микронизированном пентаэритрите (с размером частиц 30-40 микрон), производство которого в России попросту отсутствует. Потребность в микронизированном пентаэритрите покрывается исключительно за счет импорта из Европы и Китая.

Ведущие мировые производители пентаэритрита выделяют еще в качестве товарного продукта дипентаэритрит - получая его путем очищения пентаэритрита и повышая его качество. Дипентаэритрит, несмотря на схожесть по функциональным группам с пентаэритритом, обладает существенно отличными свойствами, что предопределяет его специфические области применения.

Пентаэритрит широко применяется в лакокрасочной промышленности для производства полиэфиров, прежде всего для синтеза алкидных лаков, изготовления полиграфических красок, в качестве компонента полиуретановых красок для получения веществ в текстильной промышленности, в производстве синтетических смазочных масел, пентапласта, пластификаторов, стабилизаторов и антиоксидантов для полимеров, а также для синтеза поверхностно-активных веществ (ПАВ). Тетранитропентаэритрит, известный также под названием ТЭН, используется в производстве взрывчатых материалов.

Компания «Химические системы» предлагает ассортимент пентаэритритов, как технических, так и микронизированных, с различным содержанием основного вещества:

· METOPAC 93 - микронизированный монопентаэритрит с содержанием основного вещества 93%, с размером частиц не более 30 микрон. METOPAC 93 наиболее широко и эффективно применяется в качестве антипирена в производстве вспучивающихся (терморасширяющихся) огнезащитных материалов (красок, лаков, мастик), как на водной основе, так и на основе органических растворителей.

· METOPAC PMRU99 - микронизированный монопентаэритрит с содержанием основного вещества не менее 99% с размером частиц 20/40 микрон, производимого ОАО «Метафракс», город Губаха. PMRU99 является аналогом таких продуктов, как: Charmor PM 40 (от компании «Perstorp» Германия) и Aqualon Mono PE 200 (от компании «Hercules» США).

· Дипентаэритрит микронизированный METOPAC DPMRU90 - этот продукт имеет высокую термостабильность и может применяться с другими стабилизаторами, предотвращает каталитическое воздействие продуктов реакций, протекающих при стабилизации.

Пентаэритрит находит широкое применение в лакокрасочной промышленности для производства полиэфиров, прежде всего для синтеза алкидных лаков, изготовления полиграфических красок, в качестве компонента полиуретановых красок, в производстве синтетических смазочных масел, пентапласта, пластификаторов, стабилизаторов и антиоксидантов для полимеров, а также для синтеза ПАВ. Тетранитропентаэритрит, известный под названием ТЭН, используется в производстве взрывчатых материалов.

Размещено на allbest.ru