Polimerlerde Sikloheksanon Ne İçin Kullanılır?

Hızlı Cevap

Sikloheksanon (CAS 108-94-1, C₆H₁₀O), polimer endüstrisinde öncelikle birkaprolaktam ve adipik asit için kimyasal ara maddeNaylon 6 ve Naylon 6,6'nın iki yapı taşı. Naylon besleme stoğunun ötesinde, sikloheksanon yaygın olarak kullanılmaktadır.endüstriyel solventkaplamalar, mürekkepler, yapıştırıcılar ve döküm uygulamalarındaki PVC, vinil reçineler, akrilikler, epoksiler, poliüretanlar ve fenolik reçineler için - güçlü ödeme gücü, orta düzeyde buharlaşma oranı ve geniş bir yelpazedeki polar ve yarı-polar polimerlerle uyumluluğu nedeniyle değerlidir.

Sikloheksanon Nedir?

Sikloheksanonsiklik bir ketondur -, tek bir keton (C=O) fonksiyonel grubuna sahip altı-üyeli bir karbon halkasıdır.

Sikloheksanon, endüstriyel olarak sikloheksanın oksidasyonu veya fenolün hidrojenasyonu ve ardından dehidrojenasyon yoluyla üretilir. Büyük ölçekte neredeyse yalnızca naylon değer zinciri için hammadde olarak üretilir ve çözücü-sınıflı malzeme ortak-ürün veya özel akış olarak satılır.

Polimer Üretiminde Siklohekzanon Neden Önemlidir?

Sikloheksanonmoleküler yapıona çok az çözücünün aynı anda eşleştiği özelliklerin bir kombinasyonunu verir; bu nedenle hem kimyasal yapı taşı hem de işleme çözücüsü olarak polimer üretiminde - ikili bir rol oynar.

Bir hammadde olarak reaktivite ve bir solvent olarak çok yönlülük arasındaki bu denge, siklohekzanonu tek-amaçlı polimer kimyasallarından ayıran şeydir - diğer birkaç ticari keton endüstriyel ölçekte her iki rolü de yerine getirir.

Siklohekzanon Polimer Üretiminde Nasıl Kullanılır?

Sikloheksanonun en büyük tek kullanımı, sisteme giriş noktasıdır.kaprolaktam-ila-Naylon 6üretim zinciri.

sikloheksan
│ (oksidasyon)
▼
Sikloheksanon / Sikloheksanol karışımı
│ (hidroksilamin ile reaksiyon)
▼
Sikloheksanon Oksim
│ (Beckmann Yeniden Düzenlemesi, asit katalizörü)
▼
Kaprolaktam
│ (halka-açılma polimerizasyonu)
▼
Naylon 6 (Polikaprolaktam)

• Sikloheksan oksidasyonu– Sikloheksan, "KA yağı" olarak bilinen bir sikloheksanon ve sikloheksanol karışımı oluşturmak üzere hava veya oksijenle (tipik olarak kobalt tuzları tarafından katalize edilir) oksitlenir. Verimi maksimuma çıkarmak için sikloheksanol daha sonra sikloheksanona hidrojenden arındırılır.
• Oksimasyon– Sikloheksanon, sikloheksanon oksim oluşturmak üzere hidroksilamin sülfatla (veya amonyak/hidrojen peroksit ile amoksimasyon yoluyla) reaksiyona girer.
• Beckmann yeniden düzenlemesi– Güçlü asit katalizi altında (tarihsel olarak sülfürik asit; daha düşük atık çıkışı için giderek artan oranda zeolit-katalizli buhar-fazı işlemleri), oksim, yedi-üyeli bir laktam halkası olan kaprolaktam halinde yeniden düzenlenir.
• Halka-açılışı polimerizasyonu– Kaprolaktam, elyaflarda, mühendislik plastiklerinde ve filmlerde kullanılan Naylon 6'yı üretmek için polimerize edilir (hidrolitik veya anyonik polimerizasyon).

Paralel, daha küçük bir yol, siklohekzanonu (sikloheksanol yoluyla) daha da oksitler.adipik asitoluşturan iki monomerden biri (hekzametilendiamin ile birlikte)Naylon 6,6.

Sikloheksanonun Başlıca Polimer Uygulamaları

Naylon İmalatında Sikloheksanon

Bu, siklohekzanonun en yüksek-değere sahip ve en yüksek-hacimli uygulamasıdır ve sektöre genel bakışın sağladığından daha yakından teknik incelemeyi hak etmektedir.

Kaprolaktam üretimi.Sikloheksanon, kaprolaktamın doğrudan öncüsüdür. Yaklaşık bir ton kaprolaktam, bir tona yakın sikloheksanon gerektirir (işlem verimi kayıplarını hesaba katarak), sikloheksanonun bulunabilirliğini ve fiyatlandırmasını, kaprolaktam ve Naylon 6 ekonomisinin doğrudan itici gücü haline getirir.

Beckmann'ın yeniden düzenlenmesi.Bu kimyasal açıdan önemli bir adımdır. Siklohekzanon oksim, asit katalizi altında, bir karbon-nitrojen bağının göç ettiği, altı-üyeli oksim halkasını, halka omurgasına bir nitrojen yerleştirilmiş olan kaprolaktam'ın yedi-üyeli laktam halkasına dönüştürdüğü intramoleküler bir yeniden düzenlemeye uğrar. Oleum kullanan geleneksel sıvı-fazlı Beckmann yeniden düzenlemesi, yan ürün olarak büyük hacimlerde amonyum sülfat üretir; daha yeni buhar-fazı, zeolit-katalizli yollar (örneğin, yüksek-silika zeolitlere göre gaz-fazı Beckmann) ürün oluşumunu azaltır ve çevresel ve maliyet nedenleriyle giderek daha fazla tercih edilir.

Naylon polimerizasyonu.Saflaştırılmış kaprolaktam, Naylon 6 polimer zincirleri elde etmek için halka-açılma polimerizasyonuna -, en yaygın olarak yüksek sıcaklıkta su ile başlatılan hidrolitik polimerizasyona veya döküm/reaksiyon-enjeksiyon kalıplama uygulamaları için hızlı anyonik polimerizasyona - tabi tutulur. Ortaya çıkan polimer, tekstil ve halı elyaflarında, otomotiv mühendisliği plastiklerinde, gıda ambalaj filmlerinde ve endüstriyel monofilamentlerde kullanılıyor.

Polimer Reçineler için Çözücü Olarak Sikloheksanon

Naylon zincirin dışında sikloheksanon, reçine ve kaplama formülasyonunda güçlü bir solventtir:

• PVC ve vinil reçineler– Sikloheksanon, sert ve esnek PVC'yi pratik konsantrasyonlarda tamamen çözen birkaç solventten biridir; bu da onu PVC mürekkeplerinde, serigrafi-baskı formülasyonlarında ve vinil film yapıştırıcılarında temel dayanak noktası haline getirir.
• Akrilik reçineler– Yüzey kusurlarını önlemek için kontrollü kurutmanın gerekli olduğu lake ve kaplama sistemlerinde kullanılır.
• Epoksi reçineler– Sertleşme kimyasından önemli ölçüde ödün vermeden viskoziteyi- azaltan bir seyreltici olarak işlev görür.
• Kauçuk bileşikleri– Kauçuk çimentosu ve yapıştırıcı formülasyonlarında kullanılır, kauçuğun uygulanabilir bir çözelti halinde dağılmasına yardımcı olur.

Çözücü gücü neden güçlü:Siklohekzanonun polar karbonil grubu, PVC, akrilikler ve benzer reçinelerde bulunan polar gruplarla olumlu şekilde etkileşime girerken, siklik hidrokarbon omurgası, hidrokarbon- bazlı reçine bileşenlerini de çözündürmek için yeterli-polar olmayan karakter sağlar.

Vinil ve poliüretan kimyası için yeterince polar olan bu ikili afinite -, hidrokarbon reçine bölümleri için yeterince-polar olmayan -, tekli solventler arasında nadirdir ve tamamen ikame edilmesinin zor olmasının ana nedenidir.

Polimer İşlemesinde Siklohekzanon Kullanmanın Avantajları

Sikloheksanon ve Diğer Polimer Çözücüler

Götürmek:Siklohekzanon pratik bir orta yol işgal eder - aseton veya MEK'ten daha güçlü PVC/vinil çözücülüğü, DMF veya NMP'den daha uygun bir güvenlik ve uçuculuk profili ve aşırı uzun kuruma döngüleri olmadan çalışılabilir açık süreye ihtiyaç duyan endüstriyel kaplama hatlarına uygun bir buharlaşma oranı.

Siklohekzanon-Tabanlı Polimerleri Kullanan Endüstriler

• Otomotiv– Kaporta altı bileşenler için Naylon 6/6,6 mühendislik plastikleri; İç mekanlar ve kaplamalı kumaşlar için PVC ve PU kaplamalar
• Elektronik– Naylon konektörler ve muhafazalar; devre kartı ve bileşen baskısı için sikloheksanon-bazlı mürekkepler ve kaplamalar
• Havacılık– Yüksek-performanslı naylon kompozitler ve epoksi reçine sistemleri
• Yapı– PVC borular, döşemeler ve vinil-kaplamalı yapı malzemeleri
• Ambalajlama– Gıda ambalajına yönelik naylon filmler; Esnek ambalajlar için PVC ve akrilik kaplamalar
• Tıbbi– Cihazlardaki ve borulardaki naylon bileşenler; tıbbi sınıf PVC için solvent-bazlı kaplamalar-
• Tekstil– Naylon 6 elyafı dünya çapında hacim açısından en büyük son kullanım alanlarından biri olmaya devam ediyor

Güvenlik ve Kullanım

Siklohekzanon yanıcı, orta derecede uçucu bir organik çözücüdür ve standart endüstriyel keton-çözücü önlemleriyle kullanılmalıdır.

• Depolamak– Sıkıca kapatılmış kaplarda, güçlü oksitleyici maddelerden ve açık alevden uzakta, serin,{0}iyi havalandırılmış bir alanda saklayın. Parlama noktası (~44 derece) nedeniyle tutuşturucu kaynaklardan uzak tutun.
• Taşıma– Uluslararası taşımacılık düzenlemelerinin çoğuna (örneğin, UN 1915) göre yanıcı sıvı olarak sınıflandırılmıştır; Uygun etiketlemeyle uyumlu variller, IBC'ler veya tank konteynerleri içinde gönderilir.
• KKD– Toplu halde veya kapalı alanlarda kullanım sırasında kimyasal-dirençli eldivenler, koruyucu gözlükler veya yüz siperi ve yeterli havalandırma veya solunum koruması önerilir. Sikloheksanon buharı yüksek konsantrasyonlarda gözleri ve solunum yollarını tahriş edebilir.
• MSDS/SDS– Bölgesel sınıflandırmalar ve maruz kalma limitleri (örn. OSHA, ECHA) farklılık gösterebileceğinden ve periyodik olarak güncellendiğinden, elleçleme, depolama veya nakliyeden önce daima güncel bir Güvenlik Veri Sayfasına başvurulmalıdır.

Sıkça Sorulan Sorular

Sikloheksanon plastik yapımında kullanılır mı?

Evet. Siklohekzanon, en yaygın olarak üretilen mühendislik ve fiber- dereceli plastiklerden ikisi olan Naylon 6 ve Naylon 66 - halinde polimerize edilen kaprolaktam ve adipik asidin önemli bir öncüsüdür.

Sikloheksanon bir polimer midir?

Hayır. Siklohekzanon küçük-moleküllü bir siklik ketondur, bir polimer değildir. Bir polimerin kendisi değil, polimer üretiminde kullanılan bir monomer öncüsü ve çözücüdür.

Naylon üretiminde neden sikloheksanon kullanılıyor?

Çünkü oksimasyon ve Beckmann yeniden düzenlemesi yoluyla kaprolaktamın doğrudan kimyasal öncüsüdür. Kaprolaktam daha sonra Naylon 6'yı oluşturmak üzere polimerize edilir.

Siklohekzanonda hangi polimerler çözünür?

PVC, vinil kopolimerler, akrilik reçineler, epoksi reçineler, poliüretanlar ve birçok fenolik ve kauçuk- bazlı bileşik sikloheksanon ile çözünür veya oldukça uyumludur.

Sikloheksanon PVC için iyi bir solvent midir?

Evet - hem sert hem de esnek PVC için en güçlü ortak solventlerden biri olarak kabul edilir, bu nedenle PVC mürekkeplerinde, kaplamalarında ve yapışkan formülasyonlarında yaygın olarak kullanılır.

Sikloheksanon akriliği çözebilir mi?

Evet. Siklohekzanon, birçok akrilik cila ve kaplama sisteminde, özellikle daha yavaş, daha kontrollü bir buharlaşma profilinin istendiği durumlarda solvent olarak kullanılır.

En çok siklohekzanonu hangi endüstriler tüketiyor?

Tekstil, otomotiv ve ambalaj endüstrileri, esas olarak Naylon 6 ve Naylon 6,6 talebine bağlı olarak en büyük dolaylı tüketicilerdir. Kaplamalar, yapıştırıcılar ve baskı mürekkebi endüstrileri solvent- dereceli sikloheksanonun en büyük doğrudan tüketicileridir.

Sikloheksanon polimer üretimi sırasında tehlikeli midir?

Yanıcı ve hafif tahriş edici bir solvent olarak sınıflandırılır ve standart keton- işleme önlemleri (havalandırma, KKD, tutuşma kaynaklarından uzakta kontrollü depolama) gerektirir. Yüksek-tehlikeli CMR (kanserojen, mutajenik, reprotoksik) solventler arasında sınıflandırılmamıştır; bu, bazı formülasyonlarda DMF veya NMP gibi alternatiflere göre neden tercih edildiğinin bir parçasıdır.

Sikloheksanon ve kaprolaktam arasındaki fark nedir?

Sikloheksanon keton hammaddesidir; Kaprolaktam, oksimasyon ve Beckmann yeniden düzenlemesi yoluyla ondan türetilen laktam monomeridir. Sikloheksanon değil, kaprolaktam doğrudan Naylon 6'ya polimerize edilen monomerdir.

Sikloheksanon nihai polimer ürününde kalıyor mu?

Hayır. Kimyasal bir ara madde olarak kullanıldığında (kaprolaktam yolu), sikloheksanon kimyasal olarak dönüştürülür ve polimer içinde kalmaz. İşleme solventi olarak kullanıldığında kurutma/kürleme sırasında buharlaşır, ancak eser miktardaki kalıntı seviyeleri film ve kaplama spesifikasyonlarına göre kontrol edilir.