异戊烷结构简式

异戊烷MSDS

异戊烷安全技术说明书 ISO-Pentane MSDS

说明书目录 MSDS Content 第一部分 化学品及企业标识 第二部分 成分/组成信息 第三部分 危险性概述 第四部分 急救措施 第五部分 消防措施 第六部分 泄漏应急处理 第七部分 操作处置与储存 第八部分 接触控制/个体防护 第九部分 理化特性 第十部分 稳定性和反应性 第十一部分 毒理学资料 第十二部分 生态学资料 第十三部分 废弃处置 第十四部分 运输信息 第十五部分 法规信息 第十六部分 其他信息

第一部分 化学品及企业标识

Section 1- Chemical Product and Company Identification 中文名:异戊烷 英文名:iso-pentane 生产企业名称:河南中托力合化学有限公司

企业地址:洛阳市吉利区石化产业集聚区世纪大道东段 邮编:471012

传真号码:0379-63128287

企业应急电话:0379-66929988

电子邮件地址:国家应急电话:120,119,110

化学事故应急救援中心:0379-66996119

第二部分 成分/组成信息

Section 2- Composition/Information on Ingredients 纯品■ 混合物口

化学品名称:异戊烷,2-甲基丁烷 CAS号:78-78-4

化学品分子式:C5H12 分子量:72.15

有害物成分:异戊烷,含量:≥95%

第三部分 危险性概述

Section 3- Hazards Summarizing 危害性评分

易燃性 毒性 身体接触 反应性 慢性

4 2 2 1 2

规模: 最 0 1 中等=2 3 极度=4

危险性类别:第3.1类低闪点易燃液体 侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。

健康危害:吞食对肺有危害,经常接触可导致皮肤干裂、破裂,蒸汽会导致昏迷。 环境危害:对水生生物有毒,可产生长期不利影响。 燃爆危险:高度易燃

第四部分 急救措施

Section 4- First-Aid Measures

皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗。

眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水彻底冲洗。如有需要立即就医。

吸 入:迅速脱离现场至空气新鲜处。如有必要进行人工呼吸或者机械通风。就医。 食 入:清醒时给予饮水,谨防呕吐。禁止给予牛奶、饮酒精。就医。

第五部分 消防措施

Section 5- Fire-Fighting Measures

危险特性:高度可燃,其蒸气比空气重,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。远离火源。 有害燃烧产物:一氧化碳,火灾产生有毒烟雾。

灭火方法及灭火剂:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。

灭火剂: 抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。

灭火注意事项:没有配备化学防护衣和供氧设备请不要待在危险区。喷水以降低蒸汽危害,防止化学品进入地表水和地下水。

第六部分 泄漏应急处理

Section 6- Accidental Release Measures

应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。用喷水或水雾控制气体。

小量泄漏:泄漏的液体温度低,很快蒸发。用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。

大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容,用泡沫覆盖,降低蒸气灾害,用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处理。

第七部分 操作处置与储存

Section 7- Handling and Storage 操作处置注意事项:密闭操作,全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿防静电工作服,戴橡胶耐油手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。灌装时应控制流速,且有接地装置,防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

第八部分 接触控制/个体防护

Section 8- Contact Controls/Personal Protection 最高容许浓度:

监测方法:气相色谱法

工程控制:佩戴头罩。避免产生蒸汽。立即更换受污染衣物。涂上护肤脂。工作后清洗脸部和手。 呼吸系统防护:作业工人应该佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。必要时,佩戴隔离式呼吸器。 眼睛防护:高浓度接触时可戴安全防护眼镜。 身体防护:穿防静电工作服。 手防护:戴橡胶手套。

其他防护:工作现场严禁吸烟。注意个人清洁卫生,避免长期反复接触。

第九部分 理化特性

Section 9- Physical and Chemical Properties

外观与性状:无色透明易挥发的液体,有令人愉快的芳香气味。 pH值:无资料 熔点(℃): -159.9 沸点(℃):27.8

相对密度(水-1):0.620 (20℃) 相对蒸气密度(空气=1):2.48

饱和蒸气压(kpa):53.32kpa(400mmHg 18.5(℃) 燃烧热(kJ/mol): 3504.1 临界温度(℃): 187.8 临界压力(MPa): 3.33

辛酵/水分配系数的对数值: 2.3 闪点(℃):

第十部分 稳定性和反应活性

Section 10- Stability and Reactivity 稳定性:稳定

禁配物:强氧化剂 、强酸、强碱、卤素 避免接触的条件:明火、高温 聚合危害:不能发生 分解产物:CO,CO2

第十一部分 毒理学资料

Section 11- Toxicological Information

急性中毒:小鼠静脉吸入40000ppm,11.6min出现麻醉作用, LC50:28000 mg/m3/4H(大鼠经口) ,15000 mg/m3/2H(小鼠经口) 亚急性和慢性毒性:无资料 刺激性:无资料

第十二部分 生态学资料

Section 12- Ecological Information 生态学资料:该物质对环境可能有危害,应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。

第十三部分 废弃处置

Section 13- Disposal

废弃物性质:危险废物

废弃处置方法:用控制焚烧法处置。 废弃注意事项:无资料

第十四部分 运输信息

Section 14- Transport Information 危险货物编号:31002 UN编号:1265

包装标志:7(易燃) 包装类别:051

包装方法:钢质气瓶;小开口钢桶;安瓿瓶外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱。 运输注意事项:运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽(罐)车应有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。

第十五部分 法规信息

Section 15- Regulatory Information

法规信息:化学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;

常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第3.1 类低闪点易燃液体。

第十六部分 其它

Section 16- Other Information

修改说明:按照《化学品安全技术说明书内容和项目顺序》(GB/T16483-2008)标准进行修订。

其它说明:每五年修改一次。 缩略语说明:

MAC:指工作地点、在一个工作日内、任何时间有毒化学物质均不应超过的浓度。 PC-TWA:指以时间为权数规定的8h工作日、40h工作周的平均容许接触浓度。

PC-STEL:指在遵守PC-TWA前提允许短时间(15min)接触的浓度. TLV-C:瞬时亦不得超过的限值。是专门对某些物质如刺激性气体或以急性作用为主的物质规定的。

TLV-TWA:是指每日工作8小时或每周工作40小时的时间加权平均浓度,在此浓度下反复接触对几乎全部工人都不致产生不良效应。 TLV-STEL:是在保证遵守TLV-TWA的情况下,容许工人连续接触15min的最大浓度。此浓度在每个工作日中不得超过4次,且两次接触间隔至少60min。它是TLV-TWA的一个补充。

参考文献:溶剂手册(第三版)

异戊烷溶剂

2010年1月27日 星期三 上一版 下一版 | 上一篇 下一篇

日前,中原石化1500标准立方米/时无动力混合烃回收装置一次开车成功,这是深冷分离技术在国内

中原石化聚乙烯装置首次应用深冷分离技术

聚乙烯装置的首次应用。据介绍,该系统不仅工艺流程简单,操作控制方便,占地面积少,有利于降低装置物耗,还实现了清洁生产,具有较好的经济效益、环境效益和社会效益,预计每年可为公司创效约500万元。聚乙烯深冷分离装置是将无动力回收氨技术移植到聚乙烯尾气回收中,系统选用多通道循环膨胀流程,冷量充足,不需要外界输入动力就能有效地回收烃类组分。长期以来,中原石化聚乙烯装置经过膜回收以后的排放尾气中仍有一定量的混合烃类,即使经火炬系统回收到燃料气系统,仍含有高附加值的1-丁烯、异戊烷等。中原石化是由中国石油化工集团公司与河南省人民政府合资建设、中国石化股份公司控股的大型石化企业。中原石化现有新、老两套生产系统,老系统为石油化工生产路线,主体装置1996年建成投产,先后进行2次技术改造,现有八套化工生产装置,乙烯装置设计规模为18万吨/年,经过技术改造和技术攻关,实际产能超过21万吨/年;聚乙烯设计能力为26万吨/年,聚丙烯装置设计能力为6万吨/年,另有汽油加氢、苯抽提、制氢、丁烯-1、催化裂解制丙烯(OCC)五套副产品深加工装置。新系统为煤化工生产路线,包括一套60万吨/年甲醇制烯烃(MTO)装置和配套的一套10万吨/年聚丙烯装置,分别于2011年10月10日和9月20日投产。其中MTO装置采用中国石化自主开发的S-MTO工艺技术,是中国石化煤化工示范项目。

金刚烷立体结构简式的应用

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

金刚烷立体结构简式的应用

作者:廖振华

来源:《中学化学》2014年第02期

金刚烷的结构简式如图1,其结构模式具有代表性,许多物质的结构式均可由它衍生而来。因此弄清金刚烷的结构,画好它的结构式,可以帮助学生学好许多物质立体结构方面的知识。

1.由金刚烷的结构衍生出P4O6和P4O10的结构

P4O6的结构可以看成是在白磷P4(图2)中的6个P—P键间插入了6个氧原子后形成的(图3);P4O10的结构是在P4O6的结构的基础上每个P再与1个氧原子形成1个配位键而成(图4)。

2.由金刚烷的结构衍生出金刚石、晶体硅和石英的局部结构

判断金刚石、晶体硅和石英等物质结构中每个最小的环有几个原子组成,以及碳原子、氧原子成键的情况,还有共边、共点、共环等问题,是考查物质结构知识的一种常见题型,对这类题型,学生感到为难的是眼前缺少结构图,而通过金刚烷的结构简图可以快速画出这些物质的局部结构,为解题提供直观的图形。

金刚烷立体结构简式的应用

  金刚烷的结构简式如图1,其结构模式具有代表性,许多物质的结构式均可由它衍生而来。因此弄清金刚烷的结构,画好它的结构式,可以帮助学生学好许多物质立体结构方面的知识。

  1.由金刚烷的结构衍生出P4O6和P4O10的结构

  P4O6的结构可以看成是在白磷P4(图2)中的6个P―P键间插入了6个氧原子后形成的(图3);P4O10的结构是在P4O6的结构的基础上每个P再与1个氧原子形成1个配位键而成(图4)。

  2.由金刚烷的结构衍生出金刚石、晶体硅和石英的局部结构

  判断金刚石、晶体硅和石英等物质结构中每个最小的环有几个原子组成,以及碳原子、氧原子成键的情况,还有共边、共点、共环等问题,是考查物质结构知识的一种常见题型,对这类题型,学生感到为难的是眼前缺少结构图,而通过金刚烷的结构简图可以快速画出这些物质的局部结构,为解题提供直观的图形。

正戊烷异构化制异戊烷反应热力学分析及实验研究_李振兴

石 油 炼 制 与 化 工

2013年3月 

正戊烷异构化制异戊烷反应热力学分析及实验研究

李振兴,张秋平,李 金,马爱增

()中国石化石油化工科学研究院,北京100083

摘 要:通过对正戊烷异构化制异戊烷反应进行热力学分析,得到不同反应温度下的标准摩尔焓变、标准摩尔吉布斯自由能变和标准平衡常数值,同时分析了反应温度、压力及氢烃比对正戊烷异构化率的影响。结果?正戊烷异构化反应是放热反应,低温有利于异构化反应的进行,并且可抑制正戊烷的裂解。在异构化机理表明,

研究中发现,氢气对异构化反应的转化率和选择性有着重要的影响,过高的氢分压会使脱氢反应的平衡向反方从而降低正构烷烃的转化率。采用固定床反应器对正戊烷异构化反应热力学进行研究,所使用的催化向进行,

剂为中国石化石油化工科学研究院研制的中温分子筛型异构化催化剂。结果表明,温度、压力、氢烃比是影响?正戊烷异构化反应的主要因素。温度升高促进裂解反应,导致液体收率下降;压力升高有利于异构化反应;过高三者可以互相调整、相互补偿,从而使催化剂在最佳的条件下使用。的氢分压降低正戊烷的转化率。因此,

关键词:正戊烷 异构化 异戊烷 化学平衡 热力学

近年来,随着汽车工业的飞速发展,现代社会对高辛烷值汽油的需求量越来越大。而新燃油标准的推广对清洁燃料生产提出了更高要求。为了达到环保的要求,汽油质量标准向清洁化、无铅、低芳烃含量、低烯烃含量、低蒸气压、高辛烷值的

]15-

。向汽油中加入甲基叔丁基醚(方向发展[MT-

6]

。目前,位[国内正戊烷异构化制异戊烷技术研]715-

,而有关正戊究大多集中在催化剂的研发方面[

烷异构化的热力学、动力学和反应机理方面的基

]1618-

。本课题通过对正戊烷异构化制础研究较少[

异戊烷的反应进行热力学分析,得到该反应的标、准摩尔焓变(标准摩尔吉布斯自由能变H)Δ(和标准平衡常数(等基础数据,考察温G)Kp)Δ

烃比对反应平衡的影响,为正戊烷异构化度和氢?制异戊烷反应过程的模拟计算和相应催化剂以及反应工艺条件的研究开发提供基础数据和理论依据。

可以提高其辛烷值,但是MTBE)BE对地下水会

造成污染,包括美国和欧洲在内的一些地区和国家也趋于在汽油中减少MTBE用量或禁止使用。异构烷烃的辛烷值高,在内燃机中燃烧后排气中不引起振动,是清洁汽油理想的调合组烟雾少、

分。生产高辛烷值异构烷烃的技术主要以烷基化和异构化为主。由于烷基化工艺存在液体酸腐蚀设备、污染环境以及加工成本高等问题,因此烷烃异构化技术成为满足日益增长的高辛烷值燃料需求的重要手段。

烷烃异构化技术的开发和应用主要集中在美日本和欧洲,美国于2国、0世纪50年代就开始采用烷烃异构化技术。我国汽油生产目前仍以催化裂化汽油为主,烷烃异构化工艺尚未形成较大的生产能力;将烷烃异构化工艺应用于工业生产对提高汽油质量以及改变我国现有汽油组成结构、

环境保护都具有重要的经济效益和社会效益。正)戊烷(经异构化反应制异戊烷(RON为61.7RON

)为9是生产高辛烷值异构烷烃基汽油的重要3.5工艺过程,在炼油厂清洁汽油生产中占有重要地

1 理论分析

1.1 正戊烷异构化反应的热力学数据计算

正戊烷异构化反应除了生成异戊烷的主反应还伴随着裂解、积炭等一系列副反应。异构化外,

催化剂分为单功能型酸性催化剂(FriedelCrafts-

19]

,型)和双功能型金属酸催化剂两大类[前者因?

失活快、酸腐蚀设备、废酸污染环境而被双功能催化剂取代。现有的金属酸双功能型催化剂根据工?艺操作温度的不同分为低温型、固体超强酸型和高温型。在合适的催化反应条件下,这类催化剂

;修改稿收到日期:。2012062120121018  收稿日期:----,男,博士,毕业于北京大学化学1984—)  作者简介:李振兴(

从事轻烃异构化的研究工作。系,

:E-maillizhenxin.riinoec.com。  通讯联系人:李振兴,@sgppp

22石 油 炼 制 与 化 工             2013年第44卷

在戊烷异构过程中对异戊烷具有较高的选择性(,通常达到9而副反应可以被较好地抑5%以上)制。据此,在正戊烷异构化反应中,本研究只选取生成异戊烷这一主反应作为研究对象,裂解等副反应不予讨论。

在一定温度和压力下,化学反应的趋势可根)据基希霍夫(公式考察,正戊烷异构化Kirchhoff反应体系放出的热量ΔH(T)的表达式如式(1)所示。

反应的平衡常数是化学反应极限的一个量直接反映反应达到平衡时产物和反应物在物度,

质的量上的对比。如果平衡常数是一个较大的数值,表明平衡时反应几乎进行到底;若平衡常数是一个较小的数值,则表明平衡组成中产物生成量,很少。通过计算式(可得出正戊烷异构3)5)~(化反应在不同温度条件下的热力学数据,结果见表2。从表2可以看出,正戊烷异构化反应的焓变且随反应温度的升高而提高,说明值ΔH小于0,

正戊烷异构化反应是放热反应,升高温度不利于在低温下保持催化剂的高活反应的进行。因此,

性是正戊烷异构化工艺开发的关键。ΔG和Kp值能够反映正戊烷异构制异戊烷的反应达到平衡时正戊烷的转化程度。Δ正戊烷的平衡转G越小,化率越高,而Kp值越大,正戊烷的平衡转化率越高。从表2还可以看出,随着反应温度的升高,

而标准平衡常数Kp则逐渐减小,G逐渐增大,Δ

说明降低反应温度对正戊烷异构生成异戊烷有利。值得指出的是,G的正负不能作为反应能否Δ自发进行的判据,而反应的摩尔吉布斯自由能变即ΔG才是真正的判据,G<0表示反应向正方向Δ

自发进行,G>0表示反应向逆方向自发进行,Δ

)=ΔC

T

()1

式中:H(T)为反应温度为T时的摩尔反应焓Δ;变,JmolC?Δp为反应的等压摩尔热容变化量,

();JK·molT为绝对温度,K。生成物和反应物?

)的等压热容之差可用式(表示。2

()Ca+ΔbT+ΔcT22Δp=Δ式中:由各组分本身的特性决a,b,c为经验常数,

20]

,定。通过查阅物理化学数据手册[可以得到正戊烷异构反应中各组分的典型热力学数据。将不同温度下各组分的等压摩尔热容值代入式(并3)进行线性回归,可以得到经验常数a,结b,c的值,果见表1。

表1 正戊烷和异戊烷的等压摩尔热容计算式

的经验常数

项 目正戊烷异戊烷

()JK·mol?

c×10

G=0表示反应处于平衡态或可逆过程。对于气Δ

当反应体系各组分均可视为理想气体时,相反应,

)表示。G可用式(6Δ

a 

8.275 5.360 

b 

0.42312 0.43145 

-1.53125 -1.56250 

()G=ΔG+RTln6ΔΠ)

p;式中:Pap为反应组分的分压,p为标准大气压,。由式()可知,还与反应Pa6G不仅与ΔG有关,Δ

体系各组分的分压有关。对于正戊烷异构化反应,反应前后体系的压力不发生改变,因此,压力对该反应体系没有影响。

表2 不同温度条件下正戊烷异构化制异戊烷的热力学数据

TK?

403.15453.15473.15493.15513.15533.15573.15

-1)-1)(·m(·mH?kJolG?kJolΔΔ

)))。将式(代入式(进行积分可得式(213

23()()HT=ΔH0+ΔaT+3+Δ

23

将T=2的值代入98.15K、H(298.15K)Δ),式(可得到积分常数Δ代入吉布3H0。将式(3)))。斯-亥姆霍兹(方程得到式(Gibbselmholtz4-H

Kp

1.8334 1.5982 1.5183 1.4449 1.3772 1.3147 1.2031 

23G=H-aTlnT-IT+ΔΔ0Δ+rm

26

()4将T=2的值代入式98.15K、G(298.15K)Δ

(),将式(代入理想气体体系标4I为积分常数,4)准平衡常数的定义式,可得正戊烷异构化反应的标准平衡常数(与温度(的关系,如式(Kp)T)5)所示。

-7.1400 -7.1361 6-7.130 0-7.123 3-7.113 6-7.101 -7.0721 

-6.1451  -6.0218  -5.9728  -5.9240  -5.8755  -5.8275  -5.7329  

2H0Kp=ex++--p

R2R6RRTR

()5

1.2 正戊烷异构化反应组分平衡摩尔分数及正戊烷平衡转化率的计算

  由于压力不影响正戊烷异构化反应的平衡,

第3期李振兴,等.正戊烷异构化制异戊烷反应热力学分析及实验研究23

)表示。Kp可由式(7

x(i1x(nCC5)5)()Kp=7=xnxn-C-C55在给定的反应温度下,由式(可以计算出各7)和正戊烷的平衡转化率,组分的平衡摩尔分数(x)见表3。从表3可以看出,反应温度从403.15K提高到5正戊烷的平衡转化率从673.15K,4.707%降正戊烷的平衡摩尔分数从3低到54.609%,5.293%增加到4反应的转化率逐渐降低。5.391%,

表3 不同反应温度下正戊烷异构化反应中各组分的

平衡摩尔分数和正戊烷的平衡转化率

TK ?

403.15 453.15 473.15 493.15 513.15 533.15 573.15 

,正戊烷)x(%

35.293 38.485 39.709 40.902 42.066 43.202 45.391 

,异戊烷)x(%

64.707 61.514 60.291 59.098 57.934 56.798 54.609 

平衡转化率,%

64.70761.51460.29159.09857.93456.79854.609

,戊烯加氢)进行热力学计算(表5)结果表明,异戊而且随着反烯加氢反应是放热反应,G小于0,Δ应温度升的高,不利于加氢反应的进行。G增大,Δ综上所述,正戊烷脱氢是整个异构化反应决定反应速率的步骤,正戊烷异构化反应放出的热量主。要来自最后一步(异戊烯加氢)

图1 正戊烷异构化反应的催化机理表4 不同温度条件下正戊烷脱氢的热力学数据

TK?

403.15 453.15 473.15 493.15 513.15 533.15 573.15 

-1)-1)(·m(·mH?kJolG?kJolΔΔ

烃比对各组分摩尔分数的影响1.3 氢?

)由式(和式(可知,67)Kp只是反应温度的函数,而与反应压力无关。由于在热力学上,只考虑反应的始态和终态,不涉及中间的反应过程,氢气从热可以被看作不参与反应的惰性组分。所以,氢烃比对异构化反应也没有影响。力学角度来看,?但是,在实际的工业生产中,异构化反应都在临氢。正戊烷异的气氛下,反应压力在1.5~4.0MPa

]2124-

构化反应的催化机理分析[如图1所示,正戊

Kp

-22.004-17.797-16.356-15.033-13.809-12.675-10.640

127.47 128.16 128.41 128.65 128.87 129.078 129.459 

73.75467.05164.34861.63558.91356.18350.699

表5 不同温度条件下异戊烯加氢的热力学数据

TK?

403.15453.15473.15493.15513.15533.15573.15

-1)-1)(·m(·mH?kJolG?kJolΔΔ

烷首先在催化剂的贵金属中心上脱氢生成烯烃,烯烃迅速转移到酸性中心上得到一个质子,生成仲正碳离子。正碳离子是极其活泼的,只能瞬时存在,正碳离子一旦形成,就迅速进行异构化反使正碳离应。通过氢原子或甲基转移进行重排,

子的稳定性提高,因此生成的仲正碳离子将异构化为热力学上更稳定的叔正碳离子。当正碳离子将即变成异构烯烃,在H+还给催化剂的酸性中心后,

贵金属中心上加氢得到异戊烷。通过对该机理的第,一步反应(正戊烷脱氢)进行热力学计算(表4)发现在实际的工业生产中温度在1正戊烷30300℃,~

脱氢的摩尔吉布斯自由能变Δ正戊烷脱G大于0,氢在这个温度区间很难发生,需要在较高的温度,下才能发生(大于5高温有利于正戊烷的00℃)脱氢。同时,对正戊烷异构化反应的最后一步(异

Kp

19.33314.85513.26711.77610.3709.0416.580

-132.50-139.94-143.07-146.27-149.56-152.92-159.87

-64.800 -55.965 -52.191 -48.283 -44.243 -40.074 -31.355 

2 实 验

2.1 实验装置

正戊烷异构化反应的实验装置流程示意见图2。正戊烷通过计量泵与经过质量流量计的氢气混合后进入反应器。反应产物进入高压气液分

24石 油 炼 制 与 化 工             2013年第44卷

离器进行气液分离。气相放空,液相进入气相色谱仪分析。反应器为10mL固定床反应器。在反应器分四段分别装有4根热电偶,用于控制和显示反应器的温度。在整个反应过程中,正戊烷在氢气的气氛下经过催化剂转化为异戊烷。通过对产物的气相色谱谱图进行分析,计算反应的异构化率和液体收率

3.2 压力对正戊烷异构化率的影响

-1

、在正戊烷的质量空速为1氢烃摩尔比.0h?

反应温度为5为2.6、33.15K的条件下,1.5~2.0MPa压力范围内的正戊烷异构化率见表7。

从表7可以看出,随着反应压力的升高,正戊烷异构化率变化不大,这与前面的热力学计算结果一致。但较高的反应压力有利于异构化的最后一步反,应(异戊烯加氢)因此在实际生产中正戊烷异构化,反应的压力一般大于1同时,反应压力也不.5MPa压力太高时正戊烷裂解产率会明显升高。能太高,

表7 反应压力对正戊烷异构化率的影响

反应压力MPa?

1.5 1.7 2.0 

正戊烷异构化率,%

65.5065.8164.71

图2 正戊烷异构化反应的实验装置流程示意

烃比对正戊烷异构化率的影响3.3 氢?

-1

、在正戊烷的质量空速为1反应温度为.0h

2.2 实验条件

实验所使用的催化剂为中国石化石油化工科学研究院研制的中温分子筛型异构化催化剂;反应压;力为1反应温度为2质量.52.0MPa50280℃;~~

-1

;。氢油摩尔比为1空速为1.0h.64.0~

反应压力为1氢烃533.15K、.7MPa的条件下,?摩尔比为1.6~4.0的范围内正戊烷异构化率见当氢烃摩尔比由1表8。从表8可以看出,.6增?加到2正戊烷异构化率没有变化,但氢烃摩.6时,?正戊烷异构化率稍有降低。在脱尔比达到4.0时,氢反应过程中,过高的氢分压会使脱氢反应的平衡向反方向进行,从而降低正戊烷的转化率。因此氢烃比对正戊烷异构化反应有着重要的影响。?

表8 氢烃比对正戊烷异构化率的影响

氢烃摩尔比

1.6 2.6 4.0 

正戊烷异构化率,%

65.8265.8163.91

3 结果与讨论

3.1 温度对正戊烷异构化率的影响

-1

、在正戊烷质量空速为1氢烃摩尔比为.0h?

反应压力为12.6、.7MPa的条件下,520~560K

温度范围内的正戊烷异构化率见表6。从表6可以看出,正戊烷异构化率随着温度的升高稍有增大。可能是在这种中温分子筛型催化剂上高温有,利于异构化的第一步反应(正戊烷脱氢)但温度升高会促进裂解反应,导致液体收率下降。因此,实际生产中,在保证较高异构产品收率及产品辛烷值的基础上,应尽量降低反应温度,以降低裂解产率、提高液体收率。

表6 反应温度对正戊烷异构化率的影响

反应温度K?523.15 528.15 533.15 543.15 553.15 

正戊烷异构化率,%

62.6963.8665.8167.6068.10

4 结 论

通过对正戊烷异构化反应的热力学数据进行得出该反应是放热反应,低温有利于异构化计算,

反应的进行,并且可以抑制正戊烷的裂解,压力对正戊烷异构化没有影响。在异构化机理研究中发现,氢气对异构化反应的转化率和选择性有着重要的影响,过高的氢分压会使脱氢反应的平衡向反方向进行,从而降低正构烷烃的转化率。采用固定床反应器对正戊烷异构化反应热力学进行研究,结果表明,温度、压力、氢油比是影响正戊烷异构化反应的主要因素,三者可以互相调整、相互补

第3期李振兴,等.正戊烷异构化制异戊烷反应热力学分析及实验研究25

偿,从而使催化剂在最佳的条件下使用。

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THERMODYNAMICANALYSISANDEXPERIMENTALSTUDYOF     

PENTANEISOMERIZATIONTOISOPENTANE   

,,LiZhenxinZhanQiuinLiJin,MaAizen   ggpgg 

()ResearchInstituteoPetroleum ProcessinSINOPEC,Beiin00083  f g,jg1

:,AbstractInthisthermodnamicanalsisofisomerizationtoisoentanewascarriedaerentane          yypppp

,,outindetail.ThermodnamicdataincludinstandardmolarenthalchanestandardmolarGibbs       ygpyg  freeenerchaneandstandardeuilibriumconstantatvarioustemeratureswerecalculated.The          gygqp 

,,ressureeffectsoftemeratureandmolarratioofhdroentohdrocarbon(H2HC)ontheisomeri        ?  -ppygyzationrateofentanewerediscussed.Itisfoundthattheisomerizationofentaneisanexothermicreac                -pp

,tionlowertemeraturefavorstheroceedinofreactionandthecrackinreactionsofentanearesu            -ppggpp  ressedaswell.Hdroenartialressurehassinificanteffectontheconversionandselectivitofen             -pygppgyp 

,taneisomerizationoverhihhdroenleadstodecreaseofconversion.Theexartialressureentane           -gygppp,studonisomerizationoftoisoentanewasconductedinafixedbedreactorusinerimentalentane           - ypgpp CCisomerizationcatalstRISOdeveloedbResearchInstituteofPetroleumProcessinRearaffin?         -ypyg.56p 

,sultsshowthattheexerimentaldataareewellwiththethermodnamiccalculationresults.However            pgy,,reactiontemeratureressureandH2HCratioarethemainfactorsaffectintheisomerizationrocess   ?        ppgp itisessentialtootimizethesearametersforanotimumutilizationofcatalst.            pppy

:;;;KeWordsentaneisomerizationisoentanechemicaleuilibrium;thermodnamics ppqyy 

异戊烷+说明书

东营市旭辰化工有限责任公司

异戊烷

异戊烷安全技术说明书 戊烷安全技术说明书

第一部分 化学品及企业标识

化学品中文名称:异戊烷 化学品中文名称 化学品英文名称:Isopentane 化学品英文名称 企业名称:东营市旭辰化工有限责任公司 企业名称 地址:东营市垦利县胜坨镇坨西村 地址 邮编:257506 邮编 电子邮件地址:dywangqiulai@163.com 电子邮件地址 传真号码:0546-2072006 传真号码 企业应急电话:0546-2072005 企业应急电话 技术说明书编码:DYXC-002 技术说明书编码 生效日期:2010 年 11 月 30 日 生效日期

成分/ 第二部分 成分/组成信息

纯品 化学品名称:异戊烷 化学品名称 有害物成分 异戊烷 浓度 ≥95% CAS No. 78-78-4 混合品□ 混合品

第三部分

危险性类别:第 3.1 类 危险性类别

危险性概述

低闪点易燃液体。

侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。 侵入途径 健康危害:主要有麻醉及轻度刺激作用。可引起眼和呼吸道的刺激症 健康危害 状,重者有麻醉症状,甚至意识丧失。慢性影响:眼和呼吸道的轻度 刺激。皮肤长期接触可发生轻度皮炎。 环境危害: 对鱼类和水体要给予特别注意。 环境危害 该物质对环境可能有危害, 燃爆危害:本品极度易燃。 燃爆危害

―1―

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异戊烷

第四部分 急救措施

皮肤接触:脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。 皮肤接触 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 眼睛接触 吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难, 吸入 给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入:饮足量温水,催吐。就医。 食入

第五部分

消防措施

危险特性:极易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高 危险特性 热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触发生强烈反应, 甚至引起燃烧。其蒸 气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。 若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。 有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳。 有害燃烧产物 灭火方法及灭火剂:喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷 灭火方法及灭火剂 处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须 马上撤离。灭火剂:泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。 灭火注意事项:撤离非相关人员,消防人员佩戴相应的防护用品。在 灭火注意事项 上风向灭火。

第六部分

泄漏应急处理

应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限 应急处理 制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼

吸器,穿防静 电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空 间。小量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散 剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤 或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专 用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。

第七部分

操作处置与储存

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异戊烷

操作注意事项:密闭操作,全面通风。操作人员必须经过专门培训, 操作注意事项 严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面 罩) ,戴化学安全防护眼镜,穿防静电工作服,戴橡胶耐油手套。远 离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。 防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。灌装时应控制 流速,且有接地装置,防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸,防止包装 及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。 倒空的容器可能残留有害物。 储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不 储存注意事项 宜超过 30℃。保持容器密封。应与氧化剂分开存放,切忌混储。采 用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。 储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

第八部分

接触控制/ 接触控制/个体保护

最高容许浓度:中国 MAC:未制定标准; 最高容许浓度 监测方法:气相色谱法。 监测方法 工程控制:生产过程密闭,全面通风。提供安全淋浴和洗眼设备。 工程控制 呼吸系统防护: 应该佩戴自吸过滤式防毒面具 (半 呼吸系统防护 空气中浓度较高时, 面罩) 。 眼睛防护:必要时,戴化学安全防护眼镜。 眼睛防护 身体防护:穿防静电工作服。 身体防护 手防护:戴橡胶耐油手套。 手防护 其他防护:工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。 其他防护

第九部分

理化特性

外观与性状:无色透明的易挥发液体,有令人愉快的芳香气味。 外观与性状 pH 值:无资料 熔点( :-159.4 熔点(℃) 沸点( :27.8 沸点(℃) 相对密度( :0.62 相对密度(水=1) 相对蒸气密度(空气= :2.48 相对蒸气密度(空气=1)

饱和蒸气压( Pa) :79.31(21.1℃) 饱和蒸气压(KPa)

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异戊烷

燃烧热(kJ/mol):3504.1 燃烧热 临界温度(℃) :187.8 临界温度 临界压力(MPa) :3.33 临界压力

辛醇/水分配系数的对数值 辛醇/水分配系数的对数值:无资料 闪点(℃) :-56 闪点 引燃温度(℃) :420 引燃

温度 爆炸上限%(V/V) :7.6 爆炸上限 爆炸下限%(V/V) :1.4 爆炸下限

溶解性:不溶于水,可混溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。 溶解性 主要用途:用于有机合成,也作溶剂。 主要用途

第十部分

稳定性:稳定。 稳定性 禁配物:强氧化剂。 禁配物

稳定性和反应性 稳定性和反应性

避免接触的条件:高温、明火。 避免接触的条件 聚合危害:不聚合。 聚合危害 分解产物:一氧化碳、二氧化碳。 分解产物

第十一部分

毒理学资料

急性毒性:LC50:1000mg/m3(小鼠吸入)。 急性毒性 刺激性:无资料。 刺激性 致敏性:无资料。 致敏性

第十二部分

生态毒性:无资料。 生态毒性 生物降解性:无资料。 生物降解性 非生物降解性:无资料。 非生物降解性 生物富集或生物积累性:无资料。 生物富集或生物积累性

生态学资料

其他有害作用:该物质对环境有危害,应特别注意对地表水、土壤、 其他有害作用 大气和饮用水的污染。

第十三部分

废弃物性质: 废弃物性质: 危害废物

废弃处置

□工业固体废物

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异戊烷

废弃处置方法:处置前应参阅国家和地方有关法规。用控制焚烧法处 废弃处置方法 置。 废弃注意事项: 严禁倒入下水道。 废弃注意事项 处置前应参阅国家和地方有关法规。 操作人员应穿戴适当的个体防护用品。

第十四部分

危险货物编号:31002 危险货物编号 编号:1265 UN 编号 包装标志:易燃液体。 包装标志 包装类别:Ⅰ类。 包装类别

运输信息

包装方法:小开口钢桶;安瓿瓶外木板箱。 包装方法 运输注意事项: 运输注意事项 运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及 泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽(罐)车应 有接地链,槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、食 用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。中途停留 时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻 火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要 按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止 溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。

第十五部分

法律信息

法律信息:危险化学品安全管理条例 (2002 年 3 月 15 日实施),工 法律信息 作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发 423 号)等法规,针对危 险化学品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规 定; 《危险货物品名表》 (GB 12268-2005)将该物质划为第 3.1 类低 闪点易燃液体。

第十六部分

填表时间:2010 年 11 月 30 日 填表

时间

其他信息

填表部门:东营市旭辰化工有限责任公司 填表部门

―5―

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异戊烷

数据审核单位:山东省危险化学品登记注册办公室 数据审核单位 修改说明:第一次编制,未作修改 修改说明

―6―

环烷烃(环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷)的构象

环烷烃的构象

链状化合物的构象是由基团绕 C—Cσ键旋转产生的;而环状化合物的构象至少涉及到两个C—C σ 键和其键角的转动和变化,有时还涉及到键长和键角的变化,比较复杂,常称环的翻转。

一、环丙烷的构象

环丙烷是三个碳的环,只能是平面构象,即它的构型。 尽管只有一种构象,但这个环极不稳定,主要因为:

1、所有C-H键都是重叠构象,扭转张力大。

2、C原子是不等性杂化或弯曲键,有“角张力”存在。

二、环丁烷的构象

环丁烷有两种极限构象:动画演示:

平面式构象:象环丙烷一样,不稳定,存在扭转张力和“角张力”。

蝶式构象:能缓解扭转张力和角张力,呈蝶式构象。

通过平面式构象,由一种蝶式翻转成为另一种蝶式构象,处于动态平衡。蝶式是优势构象。也有扭转能力和角张力存在。

三、环戊烷的构象

环戊烷的构象主要是信封式和半椅式构象。两者处于平衡。因为平面构象能量较大,一般认为环戊烷采取这种构象可能性很少。

信封式 E相对=19kJ/mol 半椅式

四、环己烷的构象

环己烷的构象经过近百年的努力才建立起来 。

Baeyer 1885年提出张力学说,认为环状化合物是平面构型

Sachse 1889年质疑张力学说只适合小环,提出环已烷有船式、椅式两种构象。

Hassel 1930年利用偶极矩测定法和电子衍射法研究环已烷构象,∠CCC=109.5°,气相、液相中环已烷几乎全是椅式构象。

Barton 1950年发展了构象理论,以甾族化合物为对象提出构象分析,把构象分析明确地引入有机化学中。

Hassel 和Barton获1969年Nobel化学奖

1、椅式和船式构象

环已烷保持碳原子的109.5°键角,提出了椅式和船式构象.

1)椅式构象:C1、C2、C4、C5在一个平面上,C6和C3分别在平面的下面和平面的上面,很象椅脚和椅背,故称“椅式”。

2)船式构象:C1、C2、C4、C5在一个平面上,C3和C6在平面上面。形状象只船,C3和C6相当船头和船尾,故称“船式”。

环已烷的椅式和船式构象

在椅式构象中,从透视式和纽曼式中可以看到:相邻的两个碳上的 C—H 都是交叉式构象,非键合的氢间最近距离0.25 nm,大于0.24 nm(正常非键合氢之间的距离)。C原子的键角109.5°。无各种张力,是优势构象,在平衡构象中约占99.9%

环己烷的椅式构象

在船式构象中,船底上四个 C 中 C1 和 C2 ,C4 和 C5 是重叠构象,有扭转张力,船头上两个伸向船内的氢(旗杆键上氢)相距0.183nm,小于正常非键合氢原子间距离(>0.24nm),有非键张力,它的能量比椅式高30kJmol-1。

环己烷的船式构象

2.扭船式和半椅式构象。

1)扭船式构象:

将船式构象的碳扭转约30°,变成扭船式:

环己烷的扭船式构象

与船式相比:旗杆键的氢非键张力减少;比船式构象的能量低7kJmol-1

2)半椅式构象

把椅脚的碳C6向上提,与 C1、C2、C4、C5 成一个平面,变成半椅式构象。

环已烷半椅式构象

与椅式构象相比:C2、C1、C6、C5、C4有扭转张力。有角张力。比椅式能量高46kJmol-1

3.环的翻转

当由一种椅式翻转成另一种椅式构象时,要经过两个半椅式,两个扭船式和一船式等构型:

环已烷椅式翻转能量图

4.平伏键与直立键

环已烷的椅式构象中,六个碳原子分别在两个平行的平面中。C1、C3、C5在上面的平面中,C2、C4、C6在下面的平面中。环己烷环有一个三重对称轴,垂直于两平面。

1)直立键:每个碳上有一根与轴平行的 C—H 键,称直立键,也称竖直键(a键)。有三根向上,三根向下。

2)平伏键:每个碳上有一根与平行平面成19°角的 C—H 键称平伏键,也称水平键(e键)。有三根向上偏19°,三根向下偏19°。

3)环的翻转:当从一种椅式构象翻转成另一种椅式构象时,平伏键转变成直立键,直立键变成平伏键。

这种翻转在室温下很迅速,用NMR谱测不出翻转,随着温度的降低,环翻转变慢,可用NMR谱跟踪,当温度降到-63°C时,可以看到 a 键上H和 e 键上H分开的信号。-89°C时环翻转很慢,这时可清楚测到a键上H和e键上H。

5.取代环已烷的构象。

1)一取代环已烷:有取代基R在a键上,也在e键上两种构象。在e键上的构象稳定,因为,R在e键上相应的是对位交叉构象,在a键上是邻位交叉构象。随着R基团的增大,在e键上的构象比例也增加。

R在a键和e键

2)二取代环已烷:二取代基的情况有几种取代位置,还有顺反关系。一般是大取代基在 e 键上的是稳定构象。立体化学研究环已烷衍生物性质时,经常引入一个叔丁基,此时叔丁基在 e 键的构象稳定,环不易再翻转,称为“锁住”效应。

反式-4-甲基-1-叔丁基环己烷构象 顺式-4-甲基-1-叔丁基环己烷构象

3)多取代基环已烷:

在确定多取代环已烷的构象时,一般是大取代基在 e 键上多个取代基在 e 键上的构象稳定

烷烃同分异构

烷烃1

22.将下列结构简式改写为只省略碳氢键,不省略碳碳键的形式:

A.(CH3)2CH(CH2)2CH3 B.(CH3)2CHCH3 C.(CH3)2CHCH(CH3)2

D.(CH3)3CCH2CH3 E(CH3)2CHCH(CH2CH3)CH2CH2CH3

烷烃、同系物(2)

1、下列烷烃分子中的一个氢原子被氯原子取代后,不可能产生同分异构体的是 ( )

A、丙烷 B、2 ,2—二甲基丙烷 C、异戊烷 D、丁烷

2、进行一氯取代后,能生成三种沸点不同的有机产物的烷烃为 ( )

A、(CH3)2CH(CH2)2CH3 B、CH(CH3)3

C、(CH3)2CHCH(CH3)2 D、(CH3)3CCH2CH3

3、已知丁基的异构形式有4种,则C4H9Cl的同分异构体种数有:

A 2种 B 3种 C 4种 D 5种

4、对CCl2F2的叙述正确的是( )

A、有两种结构 B、是非极性分子 C、只有一种结构 D、是正四面体

5、一氯代物的同分异构体有两种,二氯代物的同分异构体有四种的烷烃是 ( )

A.丙烷 B.丁烷 C.戊烷 D.2,2-二甲基丙烷

12、同分异构体具有 ( )

B 相同的分子组成和不同的式量 A 相同的式量和不同的组成

C相同的分子结构和不同的式量 D相同的分子组成和不同的分子结构

13、下列各组物质属于同分异构体的是( )

D 水与重水 A 已烷和甲烷 B 氧气与臭氧 C 2—甲基丙烷与丁烷

14、由7个碳原子形成的烷烃,若其主链碳原子数为5,则其结构式有()

A 4种 B 5种 C 6种 D 7种

15、相对分子质量为86的烷烃,其同分异构体有 ( )

A 2种 B 3 种 C 4种 D 5种

16、下列化学式只能表示一种物质的是 ( )

A C3H8 B C4H10 C C2H4Cl2 D CH2Cl2

17、下列说法正确的是 ( )

A 式量相同的物质是同种物质 B 分子式相同的不同有机物一定是同分异构体

C 具有同一通式的物质是同系物 D 分子中含有碳元素和氢元素的化合物是烃类

26.“立方烷”是一种新合成的烃,其分子为正立方体结构其碳架结构如下图所示:

(1)写出立方烷的分子式________________。

(2)其二氯代物共有______________种同分异构体。

27.降冰片烷立体结构如图,按键线式(以线示键,每个折点和线端点处表示一个碳原子,

并以氢补足四价)写出它的分子式__________,当它发生一氯取代时,取代位置有________种。

1-5 B D C C A12-17 D C B D AD B

26.(1)C8H8,(2)3

27.C7H12, 3

链烷烃的结构及其同分异构现象

一、链烷烃的结构及其同分异构现象

1、烷烃的结构特征

1)烃、饱和烃

只由碳氢元素组成,这类有机物称为烃,也叫碳氢化合物烃的分子里碳原子间都以单键互相相连接成链状,碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合,总共4个化学建,这样的结合使得碳的每个化学键都从分利用,达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状,所以又叫饱和链烃,或叫烷烃。。甲烷是最简单的烃,在烃里面还有许多结构和性质与甲烷相似的分子,如乙烷,丙烷等。

2)烷烃的结构

碳原子的最外层上有4个电子,电子排布为1S22S22P2,碳原子通过SP3杂化形成四个完全相同的SP3杂化轨道,所谓杂化就是由若干个不同类型的原子轨道混合起来,重新组合成数目相等的.能量相同的新轨道的过程。由1个S轨道与3个P轨道通过杂化后形成的4个能量相等的新轨道叫做SP3杂化轨道,这种杂化方式叫做SP3杂化。

在形成甲烷分子时,4个氢原子的S轨道分别沿着碳原子的SP3杂化轨道的对称轴靠近,当它们之间的吸引力与斥力达到平衡时,形成了4个等同的碳氢 σ键。

实验证明甲烷分子是正四面体型的。4个氢原子占据正四面体的四个顶点,碳原子核处在正四面体的中心,四个碳氢键的键长完全相等,所有键角均为109.5。

σ 键的特点:(1)重叠程度大,不容易断裂,性质不活泼。

(2)能围绕其对称轴进行自由旋转。

3)有机分子结构式的表达

4)烷基

烷基:在直链烷烃分子链端的碳原子上去掉一个氢原子生成的基,称为烷基。

2.亚基:比烷基少一个氢原子的基团叫亚基。

3.次基:比亚基少一个氢原子的基团就叫着次基。

5)

6)碳原子的级

2、烷烃的同系列(Homologous series)

烷烃的通式为:CnH2n+2,n表示碳原子数目。最简单的烷烃是甲烷,其次是乙烷、丙烷„„,凡具有同一个通式,结构相似,化学性质也相似,物理性质则随着碳原子数目的增加而有规律地变化的化合物系列,称为同系列。同系列中的化合物互称为同系物(Homologs)。 相邻的同系物在组成上相差CH2,这个CH2称为系列差。

3、烷烃的同分异构现象

烷烃同系列中,甲烷、乙烷、丙烷只有一种结合方式,没有异构现象,从丁烷起就有同分异构现象。

分子中碳原子的排列方式不同。

我们把分子式相同,而构造不同的异构体称为构造异构体。实质上是由于碳干构造的不同而产生的,所以往往又称为碳干异构体。

在烷烃分子中随着碳原子数的增加,异构体的数目增加得很快。

对于低级烷烃的同分异构体的数目和构造式,可利用碳干不同推导出来。

以己烷为例其基本步骤如下:

① 写出这个烷烃的最长直链式:

(省略了氢)

② 写出少一个碳原子的直链式作为主链把剩下的碳当作支链。依次当取代基连在各碳原子上,就能写出可能的同分异构体的构造式。

③ 写出少二个碳原子的直链式作为主链。把两个碳原子当作支链(2个甲基),连接在各碳原子上,或把两个碳原子当作(乙基),接在各碳上。

把重复者去掉。这样己烷的同分异构体只有5个。

书写构造式时,常用简化的式子为:CH3CH2CH2CH2CH3或CH3(CH2)4CH3。

④伯、仲、叔和季碳原子。

如戊烷的三个同分异构体为:

o我们把直接与一个碳原子相连的称为“伯”(Primary)或一级碳原子,用1

o表示;直接与二个碳原子相连的称为“仲”(Secondary)或二级碳原子,用2表

示;直接与三个碳原子相连的称为“叔”(Tertary)或三级碳原子,用3表示;直接与四个碳原子相连的称为“季”(Quaternary)或四级碳原子,用4表示;

在伯、仲、叔碳上的氢分别叫伯、仲、叔氢。

二、烷烃的系统命名

1、普通命名法

通常把烷烃泛称为“某烷”,“某”是指烷烃中碳原子的数目。由一到十用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。如:C11H24,叫十一烷。

凡直链烷烃叫正某烷。如:CH3CH2CH2CH2CH3正戊烷

把在碳链的一末端有两个甲基的特定结构的烷烃称为“异某烷”。

oo

在五或六个碳原子烷烃的异构体中含有季碳原子的可加上“新某烷”

衡量汽油品质的基准物质异辛烷则属例外,因为它的名称沿用日久,已成习惯了。

二、系统命名法

1892年在日内瓦开了国际化学会议,制定了系统的有机化合物的命名法,叫做日内瓦命名法。其基本精神是体现化合物的系列和结构的特点。后来由国际纯粹和应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Cherristry 简写IUPAC)作了几次修订,简称为IUPAC命名法。我国参考这个命名法的原则结合汉字的特点制定了我国的系统命名法(1960)。1980年进行增补和修订,公布了《有机化学命名原则》。

在系统命名法中,对于直链烷烃的命名和普通命名法是基本相同的,仅不写上“正”字。如;CH3CH2CH2CH2CH3 普通命名法叫正戊烷,系统命名法叫戊烷。

对于支链烷烃,把它看作是直链烷烃的烷基取代衍生物。

支链烷烃的命名法的步骤:

1.选取主链(母体)。选一个含碳原子数最多的碳链作为主链。(写出相当于这个主链的直链烷烃的名称)含多取代基时,编号采用“最低次序”原则。所谓“最低序列”指的是碳链以不同方向编号,得到两种或两种以上的不同编号序列,则顺次比较各系列的不同位次,最先遇到的位次最小者为“最低系列”。

2.主链碳原子的位次编号。确定主链位次的原则是要使取代基的位次最小。从距离支链最近的一端开始编号。位次和取代基名称之间要用“一”连起来,写出母体的名称。

3.⑴、如果有几个不同的取代基时,把小的取代基名称写在前面,大的写在后面;

⑵、如果含有几个相同的取代基时,把它们合并起来,取代基的数目用二、三、四„„等表示,写在取代基的前面,其位次必须逐个注明,位次的数字之间要用“,”隔开。

(1)

(2)

3.烷基大小的次序:甲基

4.当具有相同长度的链可作为主链时,则应选择具有支链数目最多的链作为主链。

5.如果支链上还有取代基时,从与主链相连的碳原子开始,把支链的碳原子依次编号,支链上取代基的位置就由这个编号所得的号数来表示。这个取代了的支链的名称可放在抬号中,或用带撇的数字来表明支链中的碳原子。

(1)

(2) 用括号表示:2—甲基—5、5一、二(1、1—二甲基丙基)葵烷 用带撇的数字表示:2—甲基—5、5一、二—1‘、1’—二甲基丙烷葵烷。

说明:1969年IUPAC命名法放弃了按取代基大小的次序,而按照取代基英文名称的第一个字母的次序来命名。

三、 烷烃的物理性质

有机化合物的物理性质通常包括化合物的状态、熔点、沸点、比重、折光率、

溶解度、旋光度,这些物理常数是用物理方法测定出来的,可以从化学和物理手册中查出来。

1. 物质状态:

在室温和一个大气压下,C1-C4是气体,C5-C16是液体,C17以上是固体。

2.沸点:

正烷烃的沸点是随着分子量的增加而有规律升高。液体沸点的高低决定了分子间引力的大小,分子间引力愈大,使之沸腾就必须提供更多的能量,所以沸点就愈高。而分子间引力的大小取决了分子结构。

分子间的引力称为范德华引力。正烷烃的偶极距都等于零。是非极性分子。范德华引力随着距离的增大而减弱。在分子量相同的烷烃中,含支链的分子中由于支链的阻碍,使分子间靠

近接触的程度不如正烷烃。所以正烷烃的沸点高于它的异构体。正戊烷 b.p. 36.10C 新戊烷 b.p. 9.50C

3.熔点:

正烷烃的熔点,同系列C1-C3不那么规则,但C4以上的是随着碳原子数的增加而升高。不过,其中偶数的升高多一些,以至含奇数和含偶数的碳原子的烷烃各构成一条熔点曲线,偶数在上,奇数在下。

解释:在晶体中,分子间的作用力不仅取决于分子的大小,而且取决于警惕中碳链的空间排布情况。排列紧密(分子间的色散力就大)熔点就高。在共价化合物晶格中的质点是分子,偶数碳的烷烃具有较高的对称性,使碳链之间的排列比奇数的紧密(分子间的色散力大)。所以。含偶数的烷烃的熔点比奇数的升高就多一些。

正戊烷 m.p. –129C 新戊烷 m.p. –16.6C

4.比重:

正烷烃的比重是随着碳原子的数目增加逐渐有所增大,二十烷以下的按近于0.78。这也与分子间引力有关,分子间引力增大,分子间的距离相应减小,比重则增大。

5.溶解度:

烷烃不容与水,能溶于某些有机溶剂,尤其是烃类中。“相似相溶”,结构相似,分子间的引力相似,就能很好溶解。

四、烷烃的化学性质

烷烃是非极性分子,分子中的碳碳键或碳氢键是非极性或弱极性的σ键,因此在常温下烷烃是不活泼的,它们与强酸.强碱.强氧化剂.强还原剂及活泼金属都不发生反应。

氧化反应:烷烃很容易燃烧,燃烧时发出光并放出大量的热,生成CO2和 H2O。

点燃 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 在控制条件时,烷烃可以部分氧化,生成烃的含氧衍生物。例如石蜡(含20—40个碳原子的高级烷烃的混合物)在特定条件下氧化得到高级脂肪酸。 MnO2 RCH2CH2R + O2 RCOOH + RCOOH

1、取代反应 00

烷烃的氢原子可被卤素取代,生成卤代烃,并放出卤化氢。这种取代反应称为

卤代反应。

氟、氯、溴、碘与烷烃反应生成一卤和多卤代烷,其反应活性为:F2 > Cl2 > Br2,碘通常不反应。除氟外,在常温和黑暗中不发生或极少发生卤代反应,但在紫外光漫射或高温下,氯和溴易发生反应。有时甚至剧烈到爆炸的程度。

1)氯代反应:

甲烷的氯代反应较难停留在一氯代甲烷阶段。

但控制一定的反应条件和原料的用量比,可以使其中一种氯代烷为主要产品。碳链较长的烷烃氯代时,反应可以在分子中不同的碳原子上取代不同的氢,得到各种氯代烃。

CH3CH2CH3CH3CH2CH2Cl+

1-chloropropaneClCH332-chloropropane

57%

在丙烷分子中伯氢有六个,仲氢有两个,如果只考虑碰撞频率和推测概率因子,我们预计丙烷的氯代将按3:1生成1椔缺楹?/FONT>2椔缺椤5鲜龇从κ导噬希街致却锏纳闪看笾孪嗟取#?/FONT>1:1.3);

每个氢原子的相对活性为:仲氢/伯氢=(57/2)/(43/6)=4/1

这就是说仲氢和伯氢的相对活性为4:1

叔氢与伯氢的相对活性:叔氢/伯氢=(36.1/1)/(64/9)=(5.1/1)

实践结果表明,叔、仲、伯氢在室温时的相对活性位5:4:1,即每个伯、仲、叔氢被氯取代生成相应氯代烷底相对比例。这说明 ,烷烃的氯代,在室温下有选择性。(选择性就是产物有多有少)据此,可以预测某一烷烃在室温一氯代产物中异构体的得率。

如:

(1—氯丁烷)/(2—氯丁烷)=(伯氢的总数*伯氢的相对活性)/仲氢的总数*仲氢的活性)=(6*1)/(4*)=6/16=3/8

1—氯丁烷的酸得率=(1—氯丁烷的比例数)/[(1—氯丁烷+2—氯丁烷)的比例总数]=3/11=0.27=27%

2—氯丁烷的酸得率=8/11=0.72=72%

当升高温度 (>450C)时,叔:仲:伯氢的相对活性逐步接近1:1:1。即所得异构体的产量与各种氢原子数目成正比,即在高温下反应,没有上述选择性,而只与氯原子和不同氢相碰撞的几率有关。

2)溴代反应

溴代反应中,也遵循叔氢〉仲氢〉伯氢的反应活性,相对活性为1600:82:1。溴的选择性比氯强,这是什么道理呢?这可用卤原子的活泼性来说明,因为氯原子较活泼,又有能力夺取烷烃中的各种氢原子而成为HCL 。溴原子不活泼,绝大部分只能夺取较活泼的氢(3H或4H)。

ooo

卤素反应的活性次序为:F2 >Cl2 > Br2 > I2

对于同一烷烃,不同级别的氢原子被取代的难易程度也不是相同的。大量的实 验证明叔氢原子最容易被取代,伯氢原子最难被取代。

卤代反应机理:实验证明,甲烷的卤代反应机理为游离基链反应,这种反应的特点是反应过程中形成一个活泼的原子或游离基。其反应过程如下:

(1)链引发: 在光照或加热至250—400度时,氯分子吸收光能而发生共价键的均裂,产生两个氯原子游离基,使反应引发。 hυ Cl2•

(2)链增长: 氯原子游离基能量高,反应性能活泼。当它与体系中浓度很高的甲烷分子碰撞时,从甲烷分子中夺取一个氢原子,结果生成了氯化氢分子和一个新的游离基——甲基游离基。 Cl• + CH4 + CH3•

甲基游离基与体系中的氯分子碰撞,生成一氯甲烷和氯原子游离基. CH3• + Cl23Cl + Cl•

反应一步又一步地传递下去,所以称为链反应。 CH3Cl + Cl•2Cl• + HCl3 CH2Cl• + Cl22Cl2 + Cl• (3)

链终止: 随着反应的进行,甲烷迅速消耗,游离基的浓度不断增加,游离基与游离基之间

发生碰撞结合生成分子的机会就会增加。 Cl• + Cl•2

CH3• + CH3•3CH3 CH3• + Cl•3Cl

3)硝化反应

4)磺化反应

环戊烷异戊烷快速脱模发泡系统的开发

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1 前言   

{ 『= 异 戊 烷    }I  。 _  

瑚  

速 脱 模

系 统

的 开 发  

鬻l 灏 臻翱         霞豳 豳

氰酸酯按一定的比例置于一个标准纸杯中, 以每分钟 20 0 0转进 

行搅拌 , 搅拌时间为 6 组合聚醚及异氰酸酯的温度均控制在  秒。

2℃。 0 记录乳 白时间、 拉丝时间及发泡时间。 用排水法测量纸杯 

环戊烷/ 异戊烷共混发泡技术可以在保持产 品同等工艺条  件和泡沫物理性能的同时, 减少约 8 %的聚氨酯原料的使用。鉴 

于海尔的特种冰箱厂要采用环戊烷/ 异戊烷发泡技术 , 并要求发 

泡沫的芯密度。为了测定发泡系统的流动性 , 20 将 0 g的组合聚  醚及异氰酸酯按一定 的比例在同上面一样的标准纸杯中,以每  分钟 20 转速搅拌 6秒钟 , 50 然后将其置于一个流动管下。流动  管的温度保持在 4 ℃。 0 0 1 分钟后 , 将泡沫从流动管中取出 , 并测  量泡沫高度 。 为了比较不同自由泡密度下的流动性 , 将测量结果 

归一化至 2 K /   5 gm 下的流动性。计算公式如下 :   归一化流动性= R   泡沫高度/ F D X( 泡沫重量)2c /  /5m g 其中 F D为自由泡密度 , R 单位为 K /   gm 。归一化流动性可  

泡系统具有优异的脱模性能以确保其现代化的生产能力,我们 

为此研制开发了一种以环戊烷/ 异戊烷为发泡剂的共混发泡系  统 ,并与海尔公司一起在特种冰箱厂进行T/规模 的实验性生  b 产后的大规模的生产。  

在本文中,我们将论述有关快速脱模环戊烷/ 异戊烷共混发  泡系统的研究开发及有关发泡系统的泡沫物理性能。  

2 试 验 

在配方开发过程中,采用了内部标准来进行发泡试验和流  动性能试验 。 在实验室小样发泡试验 中, 3g的组合聚醚及异  将 5

以反映发 泡系统 的内在流 动性能 ,即在 同样的 自由泡密 度  

(5 gm ) 2 K/ ’下该发泡系统的流动性能。如果归一化流动性越高,  

1. I4空气制冷剂  3

底的革命。自然工质作为制冷剂, 其应用前景 、 经济效益及社会  效益是明显 的, 它的广泛存在 , 对环境 的无害性 , 良好 的热力性  质及低成本 、 高效率都是它们成为替代物的有利因素。 另外 ,   与 现有设备和材料的相容性好也是其优点之一 。从

目前来看 , 推  广应用 自然工质的关键是解决好安全问题, 只要尽早建立合理 

完善 、 统一协调的安全标准和相关规定 , 并在实际应用 中遵守 

空气是人类最清洁的资源,以空气作为制冷剂不会对 自 然  界造成任何危害, 单就环保方面而言 , 应该是最理想的制冷剂。  

最简单的空气制冷循环如图 2 所示 。  

此循环的效率不高 , 会造成设备庞大 , 经济效益低下。图 3   为新热力循环流程原理图,该循环较简单空气循环系统性能有 

了较大的提高。 所以对于空气这种纯天然制冷剂 , 必须不断地改 

正确 的操作维护章程 , 自然工质将是未来制冷行业 中很有前途 

的制冷剂之一。   参考文献 

1 吴 业 正 , 宝 琦 等 《 冷 原 理 及 设 备 》 第 二 版 , 安 交 通 大 学  韩 制 西

出版 社 , 9 7 19  

进循环, 提高效率 , 才能有所作为。  

2 结 论 

环保型制冷剂的发展方向是很多 的, 但总的方向是向无氯  纯天然方向发展  H F s H F s H C 组成的混 和工质  CC 及 CC 与 Fs

可作 为暂时的过渡性替代工质 , C 可做为长期的环保性制  HF s 冷工质 , 最终 的制冷剂将是各种天然 的物质 。伴随着新的制冷 

剂, 新型的制冷循环的不断 出现 , 制冷工业将 出现一次新 的彻 

2 曹 德 胜 重 视 氨 制 冷 剂 在 制 冷 空 调 上 的 应 用 , 冷 学 报 ,9 6  制 19 ,

( ,5— 6 2) P 4 5  

( 辑 编 韩彬 )  

2 2 第9  家电 o年 期 0 科技 .5. 4  

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表 1 实 验 室 中 配 方 的 筛 选   

配 方 编 号  0 9 参 照 0 -   0 -   0 —   0 -   0 -   0 -   0 -   0一 09 10 9 20 9 30 9 40 9 5O 9 60 9 7 X   X  

的数值以便于比较不同系统的性能 。  

在实验室配方初次筛选完成后 ,选一最佳系统来进行高压  机发泡试验。采用的高压机是 K as M f i rus ae 高压发泡机。组合   

聚醚和异氰酸酯的温度均控制在 2 ℃。采用尺寸为 20 2 x  0 0 x0 5 (m) Lne 模具来评估泡沫的流动性。 c 的 azn 在进行泡沫膨胀试验  时采用内部尺寸为 4 x5 9 e 的模具。K值和压缩强度的测  5 2 x (m) 量采用 4 x 5 9e 模块。试验方法与实验室小样发泡试验测 5 2 x (m)  

量方法相同。  

3 结 果 与讨论 

基 础多元 醇 1   基 础多元 醇 2   基 础多 元醇 3   基 础多元 醇 4

  基 础多元 醇 5   基础 多元 醇 6   基 础多元 醇 7   硅 油  催化 剂 1  

X  

X  

X   X  

31快速脱模系统的开发  . 在实验室中对 8 种配方进行了筛选 ,其中主要对下列 因素   进行了评估 : 基础多元醇和催化剂。 因为硅表面活性剂对脱模时  间没有显著影响, 因此它并不在此次研究范围内。 1中列出了 表  

催 化剂 2  

催化 剂 3   催化 剂 4  

水 

X   X  

X  

组 合 多 元 醇 

环 戊 烷  异 戊 烷 

1o o 

1o 1 o 1 o 1 o 1o 1 o 1 o o  o  o  o  o  o  o 

9 1 89   8 8   8 3   .   .6 -9 .3 39 38   38   35   .  .4 .1 .7

些实验室测定数据 。对于用户来说最为重要的要求之一是戊 

1 .2 1 .2 0 6   9 1 06   06  1 .2 .   45  .5 4 5   45   39 .5 .5 .  

  1

烷在组合聚醚中有足够的溶解性。 环戊烷/ 异戊烷混合发泡剂比   环戊烷更难溶于组合聚醚中。 除了系统 4 , 外 所有其他系统均有  良好 的戊烷溶解性。系统 4 不再在实验室内作进一步的评估 。   我们采用 09 E 0 R F系统作为环戊烷/ 异戊烷共 混发泡 系统 

溶 解 性 能 测 试  透 明  MDI u rsc ( pae  S

5 5  oo 1

透 明  透 明  透 明  分 离  透 明  透 明  透 明  13 18 14 6  5   4   1 0 19 14 5  4  5 

18 5 

小 规 模 实 验 室 测 试 结 果  乳 白时间( ) 秒  

拉丝 时间( ) 秒   自 由发 泡 芯  密度( K g m3 / )  

@2 Kg 5 /m 

的试验参照 。基础多元醇 4 缩短了脱模时间并降低了 K值 , 但 

1  2

8  9

1  2

9  2 2 6 8  

8  

8  4

8  

5  7

8  

5  4

8  

5  4

8  

5  4

是却牺牲 了泡沫的流动性。催化剂 2的使用证明它对脱模时间  

和 K N( 2起到积极的作用。   g统 ) 因此在随后的配方 中均采用 了   催化剂 2 在系统 3中 , 。 去除基础多元醇 6并根据用户的要求加  ,

2 .  2 . 2 . 7 4 75   88  

2 . 2 .  2 . 87   87 81  

0. 4   4  0 5   54  0 5 4 . 53

归 一 化 流 动 性  0

快反应速度。 同时在实验 中也将异氰酸酯指数降低 , 因为实验证 

5 8 0.47 . 71 0 5 9 5  5  0 5   . 5  

明异氰酸酯指数的降低有助于缩短脱模时间。 这一点可以从表 1   的结果 中看

出 , 即系统 3的脱模性 能特别好 , K值也相当不  且 错。 对其他基础多元醇进行试验 , 结果表明它们并没有对脱模性  能有任何显著的改进 。系统 6具有较低的 K值 , 这个系统采用  

模 块 数 据 

晗填 充重量(   2 0 曲} 7  

2 6 27 2 1 8   7   9 

2 5 3 1 28 9   0  8  

泡 沫 膨 胀 @ 2 % 过 填 量 ,脱 模 时 间= 0 5分 钟 

mi  l l { 4.2 【 9   301 18   0   2.7 .   -9

导 热 系 数 @ 芯 密 度 3 Kg m 2 /  

的是基础多元醇 7 水份过高并不能提高脱模性能。 。 鉴于脱模性 

能是该项研究中最为关键 的因素 ,所 以选择了系统 3 进行高压 

mW/   mK

— — .   — —   — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

2————,—I21.....2 .I —6  27   2,.5l2..  .— .1 .2   .3  1 2 . . 2 — —— ——L   . .【 ..。 . — — — — — —— — — . . .   .. . 1 —  .. . .

压 缩 强 度 @ 芯 密 度 3 Kg m 2 /  

机发泡评估 。 在高压机发泡评估前 , 对该系统的反应速度及 自由   发泡密度进行了调整 , 使其更好地适应用户的工艺要求 。 这个稍  加修改的系统便正式命名为 D lf m MA 0 1 。 ao a   20 9  to 表 2中列出了高压机发泡的评估结果。 从表 2中可以看出,  

Ka _  P

1   j4  15 』4  1   4l2 l 7 4 l 1     1

则该系统的内在流动性越好。在泡沫膨胀实验中 f 衡量脱模时  间)采用了一内部尺寸为 4 x5 9e ) , 5 2x (  ̄模具。 m 模具的温度保持  在 4 ℃。首先测定模具在垂直放置时的恰填量。然后采用两个  0 过填量f 大约在 1%和 2%左右) 5 5 来制成泡沫块 , 在打开模具后 5   分钟, 测量泡沫膨胀 , 单位为 m 脱模时间为 5分钟 。 m。 采用线性  回归可计算出 2 %过填量下 的泡沫膨胀 。泡沫膨胀越大 , 0 则意 

味着脱模时间越长。  

该系统的流动性非常好( 采用 Lne 模具发泡进行测量) a zn 。其脱 

模性能也很好。 4 x 5 9e 模具发泡而得的泡沫块f 用 5 2 x (m) 过填量 

为 3 % 在 5分钟后脱模 , 3) 之后立即沿纵向将其切割成两块 , 并 

未出现泡沫开裂现象。在 2 %条件下测量的 K值(1 m m ) 3 2. W/ K  2

基本上与典型的环戊烷系统的数值相同。压缩强度( K /   3

gm 芯  2

密度下) 比典型的环戊烷系统有所提高。 尺寸稳定性的测量采用 

不同老化条件( 0 10 7 %/ 一 %,0 %,0 ]湿度 10 蠕变测试)其结  3 0 %, ,

果均在指标范围内。  

3   ao a   A 0 1 . D lf m M 209的用 户试 验  2 to

K值 的测量在平均温度 2 ℃下进行 。压缩强度的测量 在  3 1%的应变下进行。所有结果都线性 回归为芯密度 3K /   0 2 gm 时 

4 . 家电 技 2 2 第9   t 5 科 o年 期 0

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表 2 高 压 机 发 泡 评 估 结 果   

MA  。 1   209

表 3 MA 0 1 与 MA O 2   2 09 2 0 5系统 对 比 

M A  o1   2o 9 MA  o 5 2 o2  

3 _ 3系统的进一步开发 

从 M 209到 M 2o5发泡系统 , A 01 A o2 使用户的   发泡操作范围扩大了。表 3中列出了两个系统在  高压发泡机上评估而得出的试验结果。   MA 0 1 20 9和 M 20 5的工艺及泡沫性 能参  A 02

数基本相同。 A 0 2 M 20 5的反应稍慢一点 以取得化  

组 合 聚 醚 

环 戊烷  异 戊烷 

1o o 

84 .  36 . 

组 合 聚 醚 

环 戊 烷  异 戊 烷 

1o o 

84 .   36 . 

1o o 

84 .   36 .  

MD S pae  0 5  I(u rs c 5 0 )

发 泡参数 

料 温  混 合 压 力 fa ) br  

14 4 

MDl u rsc 5 0 ) ( pae  0 5 S  

发 泡 参 数 

14 4 

17 4 

合物在液态时能更好地在箱体 内分布开来。在同  

2    2  一 C 2    2C 一  

2    2C 10 4 

料 温 

样的过填量 2%情况下 , A 02 0 M 20 5的泡沫膨胀 比   M 209大 约低 l m 同时 在试 验 中也 发 现  A01 m 。 M 205比 M 209更不容易产生泡沫开裂现  A 02 A01

混 合 压 力 (  b

发 泡 评 估 结 果 

l0 4 

lO 4 

大 气 压 ( a) mbr  

发 泡评估 结果 

1 3  O1

乳 白时间( ) 秒   4   3  7 拉 丝时 间( ) 秒   自 由发 泡 芯 密 度  ( K g m3 / )   归 ~ 化 流 动 性 @ 

2  K 5

4   3  7 2 4

5   5  3 2 . 38  

0. 91 2  

乳 白时 间( ) 秒   拉 丝时 间( ) 秒  

象。因此 , A 0 2 M 20 5的脱模性要 比MA 0 1 20 9的脱 

模性好。  

3   ao a  A 0

2 . D l f m M 2 05在用 户方 试 生产  4 to

自 由 发 泡 芯 密 度 (g m ̄ 2 .  K/ )   46 归 一 化 流 动 性 @ 

2 5K

6  

g m3 m/ ) / ( g c  

28 9 

g n  m/ ) / lc g  (

2   98

MA 0 2 20 5于 20 年 1 01 0月在用户方进 行试 

K 值 ( W/ K  o r n i ) 压 缩 强 度 (P ) K a 

2. 12   13 5 

K 值 ( W / K) o n r i  

压 缩 强 度 ( a  KP )

2 .  1 2

13 5 

2_ 13  

1  

生产。 该试验仍是在 C no 线上进行的。 an n 工艺参 

数如下 :   M 2 0 5 环戊烷/ A 02 : 异戊烷 :ur e  05 : S pa c5 0   s

1 0:2 1   0 l :4

新研制开发的 D h f m M 20 9系统于 20 ao a   A 0 1 o 00年 1 2月在  用户方进行 了试生产。 该试验是在 Cn o ann线上进行的。 这次试 

组合聚醚和异氰酸酯温度 :2   2c c 混合压力 :4   15巴 先取小样 , 得到的反应速度和 自由发泡芯密度数据如下 :  

乳白时间: 秒  4 拉丝时间:1 4 秒  自由泡芯密度 :5 K /   2 . gm 3 流量 : 67克/ 泡沫重量) 19 秒(  

验中采用了比例为 7 /0的环戊烷和异戊烷 , 03 工艺参数如下:  

M 20 9环戊烷/ A 01: 异戊烷 :u r e 0 5 101: 4 Spa c50 =0 : 1   s 34 组合聚醚和异氰酸酯温度 :2   2c c 混合压力 :4   15巴

先取小样 , 得到的反应速度和 自由发泡芯密度数据如下 :   乳白时间: 秒  4

拉丝时间:1 3 秒  自由发泡芯密度 :51K /   2 . gm   流量 : 0 克/ 泡沫重量) 1 8 秒( 6  

试验中再次采用 了 H F 1 型号产品。首先对恰填量进行  R 38 测定 , 经测定为 7 2 g 12 。一个型号 H F 1 R 3 8的箱体被用来进行发  泡, 泡沫过填量为 1%。密度分布类似于 M 20 9甚至稍优于  5 A 01 MA 0 1。当过填量为 1%时, 20 9 5 发现在 5分钟脱模时, 也未见丝 

毫的泡沫开裂现象。  

在脱模性能测试中采用了 H F 1 R 38型号,因为它是最为难  以脱模的型号。 保温层最厚处达 1c 首先测定恰填充时所需  lm。 的泡沫重量。 经测定此重量为 6 8 克。 9 5 然后以 1%和 2%的过  5 1

对于 1c lm厚的箱体 , 在单枪注射的情况下 , 一般组合料的  脱模时间为 1 0分钟。较优化 的系统能

达到 8分钟脱模。5 分钟 

填量进行发泡, 脱模时间为 6分钟。 泡沫芯密度分布总体来说 比  

环戊烷系统好, 因为环戊烷/ 异戊烷系统的流动性比环戊烷系统  好。1%过填量下泡沫良好, 5 表明了MA 20 9具有 良好 的脱   0 1 模性能。然而在 2 %过填量下 , 1 当泡沫被切开时, 在保温层厚度 

为 1c lm处泡沫稍有开裂。因此可以得出下列结论 , 只要严格控 

脱模 可 以大 大提高生 产效率 ,比 8分钟脱模 提高 生产效率 

3 .% 。 75  

4 结论 

环 戊 烷 / 戊 烷 共 混 发 泡 系统 D lf m M 209及  异 ao a   A 0 1 to

制过填量 ( 大约控制在 1%左右)M 20 9便能满足用 户的 6 5 ,A01   分钟脱模要求。 如果箱体内的压力泡芯密度超过了规定范围, 可  通过调整发泡剂 的用量对 自由发泡芯密度进行调整,以取得合 

M 2 05的开发经试验表明它们符合用户严格的脱模要求 。如 A 02   果过填量为 1%时 , A 0 2 可以满足 5 5 M 205 分钟脱模的要求 。上  述系统均有优 良的泡沫流动性能及密度分布。这一快速脱模系   统在生产上的应用大大提高了生产效率。  

( 辑 韩彬 ) 编  

适的过填量( 1%左右) 即 5 和箱体 内的压力泡芯密度。  

2 2 第9  家电 技 .7. 0年 期 0 科 4