ایزوفتالیک اسید: توضیحات، خواص، تهیه و کاربرد

2024 نویسنده: Angel Austin | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-02 17:45

ایزوفتالیک اسید به طور گسترده در تولید رنگ و لاک استفاده می شود. مواد پوشش با محتوای آن دارای ویژگی های فنی بالایی هستند. راه اصلی به دست آوردن این ماده در صنایع شیمیایی، اکسیداسیون m-xylene در حضور کاتالیزور است.

شرح

ایزوفتالیک اسید یک ترکیب آلی است که متعلق به کلاس اسیدهای کربوکسیلیک است. در ترکیب خود 2 گروه کربوکسیل COOH دارد، یعنی یک اسید دی کربوکسیلیک است. نام دیگر این ماده 1،3-بنزندی کربوکسیلیک اسید است. نمک ها و استرهای آن ایزوفتالات نامیده می شوند.

از نظر ظاهری یک پودر سفید سخت و نسوز است.

فرمول تجربی اسید ایزوفتالیک: C₈H₆O_{۴. فرمول ساختاری این ترکیب در شکل زیر نشان داده شده است.}

خواص

خواص اصلی این ماده به شرح زیر است:

• وزن مولکولی - 166، 14;
• نقطه ذوب - 345-348 درجه سانتیگراد؛
• فلهچگالی - 0.8 گرم در میلی لیتر؛
• نقطه اشتعال آئروسل - 700 °C;
• حلالیت: خوب در آب و محلول های قلیایی آبی، ضعیف در CH3COOH سرد، متانول، پروپانول و الکل های پایین تر.

ایزوفتالیک اسید در هنگام تماس پوست انسان را تحریک می کند، بنابراین هنگام کار با آن باید نکات ایمنی رعایت شود.

برهم کنش با سایر ترکیبات:

• هنگام واکنش با مواد قلیایی نمک تشکیل می دهد؛
• هنگامی که با الکل ها گرم می شود، استرها به دست می آید؛
• در واکنش با تیونیل کلرید، دی کلرید کربنیک اسید و استیل کلرید هنگامی که تا 130 oC ایزوفتالیک اسید تبدیل به ایزوفتالوئیل کلرید می شود.
• در اسید استیک در دمای اتاق توسط هیدروژن به C₆H₁₀(COOH)_{2 کاهش می یابد (سیس-هگزا هیدروایزوفتالیک اسید)؛}
• نیترات شده با اسید نیتریک در دمای 30 درجه سانتی گراد (مشتقات 4 و 5 نیترو به دست می آید) و با اسید سولفوریک دوددار در دمای 200 درجه سانتی گراد سولفونه شده است.

تولید اسید ایزوفتالیک

سنتز این ترکیب در صنایع شیمیایی به روش های مختلفی انجام می شود:

• در واکنش اکسیداتیو متاکسیلن با هوا حاوی اسید استیک. این فرآیند در دمای 100-150 درجه سانتیگراد و در فشار 14-27 اتمسفر انجام می شود. نمک های کبالت و استالدئید به عنوان کاتالیزور استفاده می شود.
• هنگام اکسیداسیون متا زایلن یا m-toluic اسید، تا دمای 200 درجه سانتیگراد در فشار 40 اتمسفر حرارت داده می شود. و در حضور اسید نیتریک غلیظ.
• در واکنش اکسیداتیو C₁₂H_{18 (1، 3-دی ایزوپروپیل بنزن) با هوا. دمای واکنش 120-220 درجه سانتیگراد، کاتالیزورها - نمکهای کبالت و منگنز.}
• در فرآیند جداسازی گروه کربوکسیل اسید تریملیتیک در محلول آبی سدیم هیدروکسیل. دمای واکنش 250 درجه سانتیگراد است.

محصول به دست آمده با کریستالیزاسیون از اسید استیک یا از محلول آبی اتانول (در شرایط آزمایشگاهی) خالص می شود. از آنجایی که تولید C₈H₆O_{4 در محیط های خورنده انجام می شود، تجهیزات صنعتی از مواد مقاوم در برابر شیمیایی - تیتانیوم.}

برنامه

ایزوفتالیک اسید عمدتاً برای ساخت پوشش های رنگ (پلی اورتان، پودر، آلکید) و همچنین رزین های پلی استر استفاده می شود. کاربردهای دیگر تولید موادی مانند: است.

• پلیمرهای ترموپلاستیک؛
• ژل کت - پوشش های تزئینی و محافظ ژل مانند؛
• رزین های پلی استر مبتنی بر آب؛
• پلی استر برای GRP;
• لعاب اجاق گاز ملامین؛
• ساخت بطری های پلاستیکی و لاستیک (به عنوان comonomer).

رنگ های ایزوفتالیک اسید کارایی بالایی دارند:

• مقاومت در آب و هوای خوب؛
• سختی؛
• مقاومت در دمای بالا، حد تغییر شکل حرارتی بالا؛
• خورنده و شیمیاییدوام؛
• مقاوم در برابر لک.

مینا در صنایع زیر استفاده می شود:

• صنعت خودرو؛
• چاپ؛
• مصالح ساختمانی;
• تولید مبلمان;
• ساخت تجهیزات باغی؛
• تولید ماشین های فروش خودکار و غیره.