Divinylbenzène (DVB)est un composé organique avec la formule chimique C1 0 H10, CAS 1321-74-0, c'est un liquide incolore avec une odeur spéciale, insoluble dans l'eau, soluble dans le méthanol et l'éther. Inflammable lorsqu'elle est exposée à des flammes ouvertes ou à une chaleur élevée. Un mélange de trois isomères, ortho, méta et para, contenant environ 50% d'éthylvinylphénol ou 0,1% de Butylcatechol en tant que stabilisateurs, qui est sujet à la polymérisation. Soluble dans le méthanol et l'éther, insoluble dans l'eau. Toxicité faible, LD50 (rat, oral) 4040 mg / kg. Peut provoquer le cancer, a des effets anesthésiques et légers légers dans les expériences animales, est nocif pour l'environnement et peut provoquer une pollution à l'atmosphère. Utilisé pour la fabrication des plastiques et des résines d'échange d'ions. Des polymères très réactifs et insolubles capables de générer des structures tridimensionnelles, utilisés comme agents rétiflant, peuvent copolymériser avec des monomères polymérisés tels que le styrène, le butadiène, l'acrylonitrile, le méthacrylate de méthyle, etc. Résines d'échange d'anions alcalins et membranes d'échange d'ions), résines ABS? (Améliorer la résistance à l'impact et la résistance à la chaleur), la résine MBS, le caoutchouc synthétique, la résine en polyester.
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Formule chimique |
C10H10 |
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Masse exacte |
130 |
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Poids moléculaire |
130 |
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m/z |
130 (100.0%), 131 (10.8%) |
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Analyse élémentaire |
C, 92.26; H, 7.74 |
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Divinylbenzène (DVB)est un agent de réticulation très utile, qui est largement utilisé dans la résine d'échange d'ions, la membrane d'échange d'ions, la résine ABS, la résine en polystyrène, la résine de polyester insaturée, le caoutchouc synthétique et d'autres champs.
1) Par exemple, une résine modifiée par hydroxyle phénolique de surface est préparée. La résine de styrène divinylbenzène est préparée à partir de monomère styrène et d'agent de réticulation Divinylbenzène. La résine nitrée du styrène divinylbenzène est obtenue en liant les groupes nitro à la surface de la résine de styrène divinylbenzène d'une manière étape par étape, puis de la résine de styrène divinylbenzène aminée est obtenue par réaction de réduction. Enfin, les groupes amino de surface sont convertis pour obtenir une résine modifiée par hydroxy phénolique de surface. La méthode de préparation de la résine modifiée par hydroxyle phénolique à la surface du remplissage est simple, et le degré de fonctionnalité est hautement contrôlable. En contrôlant avec précision la teneur en hydroxyle phénolique à la surface du remplissage, le matériau modifié en résine avec des groupes acides faibles est obtenu, qui peut être utilisé pour l'extraction de phase solide du remplissage. La sélectivité d'extraction des composés polaires dans l'eau est élevée et la capacité d'adsorption est importante.
2) Préparation d'un matériau de polymère nano poreux fonctionnel, y compris a. Préparation de réactifs d'aldéhyde contenant des doubles liaisons par technologie de synthèse multi-composants. né L'allyloxybenzaldéhyde {2}} préparé à l'étape A est utilisé pour réaliser la réaction UGI à quatre composants pour préparer des monomères fonctionnels. c. Le divinylbenzène est sélectionné comme monomère de réticulation, l'initiateur est ajouté et le divinylbenzène est copolymérisé avec une quantité appropriée de produit de réaction UGI par méthode solvothermale pour obtenir le matériau polymère nano poreux fonctionnalisé. Le rapport de masse du divinylbenzène au monomère fonctionnel est 1. 0-4. 0, le rapport de masse de l'initiateur à la divinylbenzène est 0. 01-0. 0 5, le ratio massif du solvable à Divinylbennene est 4. 0-10. 0, et la température de polymérisation est 60-200 C, la pression est contrôlée à 0. 5-5. 0MPA, et le temps de réaction est 24-48 h. Après la réaction, le solvant résiduel est éliminé par volatilisation à température ambiante ou distillation sous vide.
Le divinylbenzène (DVB), en tant que dérivé du cycle benzène contenant deux groupes de vinyle, a démontré une valeur d'application extraordinaire dans les champs chimiques, matériaux, pharmaceutiques et autres en raison de sa structure moléculaire et de sa réactivité uniques. Cet article analysera systématiquement les divers scénarios d'application et les progrès technologiques du DVB à partir de quatre dimensions: propriétés chimiques, production industrielle, vie quotidienne et recherche scientifique.
Applications de base de la production industrielle
(1) Champ de synthèse de la résine
Résine d'échange d'ions:
Processus de synthèse: le DVB est copolymérisé avec du styrène, et des groupes d'acide sulfonique (- SO3H) ou des groupes d'ammonium quaternaire (- N ⁺ R3) sont introduits pour préparer des résines d'échange cation / anion.
Zones d'application:
Traitement de l'eau: élimine les ions métalliques lourds (Pb ² ⁺, CD ² ⁺), adoucit l'eau dure et purifie l'eau potable.
Biopharmaceuticals: purification antibiotique, séparation des protéines, adsorbant de perfusion sanguine.
Industrie de l'électronique: électropulation du traitement des eaux usées, recyclage des métaux précieux.
Résine en polystyrène:
Effet de modification: DVB agit comme un agent de réticulation pour améliorer la résistance à l'impact (la résistance à l'impact des encoches IZOD a augmenté de 40%) et la résistance à la chaleur (la température de déformation de la chaleur a augmenté de 25 degrés) de polystyrène.
Cas de candidature: le polystyrène à fort impact (hanches) est utilisé dans la fabrication de boîtiers et de jouets d'appareils domestiques.
Résine de polyester insaturée:
Contrôle de la densité de liaison croisée: la quantité de DVB utilisée affecte la dureté et la résistance à la corrosion de la résine.
Produits finaux: tuyaux FRP, réservoirs de stockage résistants à la corrosion, composants du navire.
(2) caoutchouc et élastomères
Synthèse spéciale en caoutchouc:
Modification du CO: le DVB est copolymérisé avec du butadiène et de l'acrylonitrile pour préparer le caoutchouc résistant à l'huile (NBR) et le caoutchouc à haute température (HNBR).
Performance improvement: Tensile strength>30 MPa, plage de résistance à la température -40 à 150 degrés.
Élastomères thermoplastiques (TPE):
Réticulation dynamique: DVB participe à la préparation de copolymères en blocs tels que SBS et SIS, dominant le matériau avec élasticité et processeur.
Zones d'application: Matériaux de semelle de chaussures, bandes d'étanchéité, cathéters médicaux.
(3) revêtements et adhésifs
Revêtements haute performance:
Revêtement curable UV: résine acrylique réticulée DVB, avec une augmentation de 50% de la vitesse de durcissement et une excellente résistance aux rayures.
Revêtement anti-corrosion: ajoutant de la modification du DVB à la résine époxy, avec une résistance au spray salin pouvant atteindre 2000 heures.
Adhésif structurel:
Durcissement de la résine époxy: la résine époxy modifiée préparée avec la participation du DVB a une résistance au cisaillement supérieure à 25 MPa et convient à la liaison des composants structurels automobiles.
(4) membrane d'échange d'ions
Séparateur de pile à combustible:
Conductivité des protons:Divinylbenzène (DVB) cross-linked sulfonated polyetheretherketone (SPEEK) membrane, proton conductivity>0. 1 s / cm (80 degré).
Membrane électrodialysée:
Desalination efficiency: DVB copolymer membrane, NaCl retention rate>99%, flux d'eau jusqu'à 10 l / m ² · h.
Applications de la vie quotidienne
(1) Matériaux de maison et de construction
Volent en plastique:
Modification du polystyrène: Le plastique de hanches avec du DVB ajouté améliore la résistance aux micro-ondes et convient aux boîtes à lunch jetables.
Panneaux décoratifs:
Traitement ignifuge: DVB participe à la préparation des retardateurs de flamme, résultant en un indice d'oxygène en bois (LOI) de plus de 28%.
Matériaux optiques:
Lentes de lunettes: lentilles en polycarbonate réticulé DVB avec un indice de réfraction de 1,59 et un nombre ABBE de 40.
(2) des soins personnels
Fixation du parfum:
Persistance de la rétention des parfums: les dérivés DVB peuvent être utilisés comme fixatifs pour prolonger le temps de rétention des parfums du parfum pendant 4-6.
Écran solaire:
Nano dispersion technology: DVB modified titanium dioxide nanoparticles with SPF value>50 et taux d'absorption transdermique<0.1%.
Recherche scientifique et exploration de pointe
(1) Science des matériaux
Polymère poreux:
Membrane de séparation du gaz: DVB est copolymérisé avec du tétrafluorobenzonitrile pour préparer le polymère de pores intrinsèques (PIM), avec une sélectivité CO ₂ / CH ₄ de 30.
Matériaux nanocomposites:
Graphene modification: DVB participates in the surface grafting of graphene, enhancing the conductivity of polymer based composites (conductivity>1 s / cm).
(2) Science biomédicale
Carrier de drogue:
Targeted nanoparticles: DVB crosslinked polylactic acid glycolic acid (PLGA) nanoparticles with drug encapsulation efficiency>85% et période de libération prolongée de 30 jours.
Support d'ingénierie organisationnelle:
Matière d'impression 3D: Diacrylate de polyéthylène glycol modifié par DVB (PEGDA), excellente compatibilité cellulaire, soutient la prolifération des ostéoblastes.
(3) Sciences de l'environnement
Adsorbant polluant:
Capture de métal lourd: La résine de chitosane réticulée DVB a une capacité d'adsorption de 260 mg / g pour PB ² ⁺.
CO ₂ Capture:
Matière fonctionnalisée de l'amine: DVB copolymérisé avec la polyéthylèneimine, avec une capacité d'adsorption CO ₂ de 4,5 mmol / g (75 degrés).
Une méthode de production du divinylbenzène et du méthylstyrène en mélangeant du méthyléthylbenzène et du diéthylbenzène.Divinylbenzène (DVB)et le méthyléthylbenzène sont mélangés pour former des matières premières en fonction du rapport de 95%: 5% et sont soumis aux étapes de réaction suivantes:
un. Les matières premières sont ajoutées à l'évaporateur pour mélanger avec de la vapeur saturée. La vapeur mélangée dans l'évaporateur obtenu par dépouillage et chauffage avec de la vapeur atteint 80 degrés ~ 150 degrés, puis pénètre dans le super-cuit. Le débit de gaz de réaction de déshydrogénation du deuxième réacteur est également entré dans le surchauffeur. La vapeur mélangée et le débit de gaz de réaction de déshydrogénation du deuxième réacteur effectuent un échange de chaleur dans le côté du tube et le côté coquille du super-cuit pour faire la température de la vapeur mixte à 500 degrés ~ 600 degrés;
né La vapeur saturée est chauffée à 600 degrés - 700 par le four chauffant puis pénètre dans le réchauffeur intermédiaire. Le débit de gaz de réaction de déshydrogénation du premier réacteur entre d'abord dans le réchauffeur intermédiaire. La vapeur saturée et le débit de gaz de réaction de déshydrogénation du premier réacteur effectuent un échange de chaleur dans le réchauffeur intermédiaire jusqu'à ce que la température de la vapeur saturée soit de 600 degrés - 650. La sortie de vapeur saturée pénètre dans le four chauffant et est chauffée à 700 - 800 degré;
un. Mélanger la vapeur mixte obtenue à l'étape (1) A et la sortie de vapeur saturée de l'étape B dans le premier réacteur équipé d'un catalyseur pour la réaction de déshydrogénation;
né Le gaz de processus après réaction dans le premier réacteur entre dans le réchauffeur intermédiaire pour l'échange de chaleur à l'étape (1) B, puis le gaz de processus est sorti du deuxième réacteur pour poursuivre la réaction de déshydrogénation catalytique;
un. Le débit de gaz de réaction de déshydrogénation du deuxième réacteur entre dans le surchauffeur pour l'échange de chaleur avec la vapeur mélangée des matières premières nouvellement ajoutées à l'étape (1) A, et le gaz de réaction de déshydrogénation après l'échange de chaleur entre dans la chaudière de chaleur à basse pression pour le refroidissement et la séparation préliminaire. Les substances séparées pénètrent respectivement dans le refroidisseur principal et le réservoir de séparation d'huile d'huile;
né Les substances dans le refroidisseur principal sont à nouveau séparées, et les substances séparées pénètrent respectivement dans le réservoir de séparation d'huile d'huile et le refroidisseur de gaz de queue;
c. Les composants séparés du réservoir de séparation des eaux pétroliers sont purifiés par la tour de séparation du brut, la tour de délire et la tour de distillation pour obtenir les produits finaux Divinylbenzène et méthylstyrène.
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