naujienos

Titano tetraizopropanolatas(Tetraizopropilo titanatas), CAS 546-68-9, yra svarbus organotitano junginys, plačiai naudojamas pramonėje, medžiagų moksle ir kitose srityse. Dabar pažvelkime į šį produktą.

Pagrindinė informacija

Pagrindinės fizikinės ir cheminės savybės

Išvaizda ir būklėKambario temperatūroje tai yra bespalvis arba šviesiai geltonas skaidrus skystis, turintis aštrų kvapą (panašų į alkoholius ar eterius).

TirpumasLengvai tirpsta organiniuose tirpikliuose, intensyviai reaguoja su vandeniu – greitai hidrolizuojasi ir sudaro titano dioksido (TiO₂) nuosėdas bei izopropilo alkoholį ((CH₃)₂CHOH), todėl jį reikia laikyti ir naudoti sausoje aplinkoje.

Virimo temperatūra ir lydymosi temperatūraVirimo temperatūra yra maždaug 220–224 ℃ (esant normaliam slėgiui), o lydymosi temperatūra yra apie 14 ℃ (esant žemesnei nei 14 ℃ temperatūrai, ji gali sukietėti ir kaitinant vėl išsilydyti).

Stabilumas: Jautrus orui, lengvai sugeria drėgmę iš oro ir hidrolizuojamas. Aukštoje temperatūroje gali skilti ir išskirti dirginančias dujas.

Pagrindiniai naudojimo būdai

Titano tetraizopropanolato pritaikymas labai priklauso nuo trijų pagrindinių jo savybių: lengvos hidrolizės, susidarant titano dioksidui, gero organinio suderinamumo ir katalizinio aktyvumo. Titano tetraizopropanolatas plačiai naudojamas įvairiose srityse, tokiose kaip medžiagų sintezė, pramoninė katalizė, dangos ir klijai. Konkretūs taikymo scenarijai yra šie.

I. Medžiagų sintezės sritis: Branduolys kaip „titano dioksido pirmtakas“

Tai yra pagrindinis titano izopropokso IDE panaudojimo būdas. Pasinaudojant hidrolizės reakcija, galima tiksliai paruošti įvairių formų ir savybių titano dioksido (TiO₂) medžiagas, kad būtų patenkinti įvairūs poreikiai.

Nano-titano dioksido paruošimas

Titano(IV) izopropoksidasištirpinamas organiniame tirpiklyje „zolio-gelio metodu“ ir po to lėtai hidrolizuojamas kontroliuojamomis sąlygomis (reguliuojant pH, temperatūrą ir hidrolizės greitį), kad susidarytų vientisas „zolis“. Po tolesnio džiovinimo ir kalcinavimo gaunami nanodalelių titano dioksido milteliai arba plėvelė. Šio tipo nano-tio₂ pasižymi dideliu savituoju paviršiaus plotu ir puikiu fotokataliziniu aktyvumu, todėl gali būti naudojamas:

Fotokatalizinės medžiagos: nuotekų valymas (organinių teršalų skaidymas), oro valymas (formaldehido ir lakiųjų organinių junginių skaidymas);

Apsauga nuo saulės: titano tetraizopropanolatas kaip fizinė apsaugos nuo saulės medžiaga (nano-tio₂ gali atspindėti ultravioletinius spindulius, yra labai skaidrus ir netampa baltas);

Optoelektroninės medžiagos: titano tetraizopropanolatas, skirtas saulės elementų šviesą sugeriančiam sluoksniui ir skystųjų kristalų ekranų funkcinei plonajai plėvelei paruošti.

Keraminės ir stiklo funkcinės dangos

Titano(IV) izopropoksidas sumaišomas su kitais priedais (pvz., silano jungiamosiomis medžiagomis), kad susidarytų dangos tirpalas, kuris vėliau purškiamas arba panardinamas ant keramikos ir stiklo paviršiaus. Po kaitinimo ir kietinimo tetraizopropilo titanato hidrolizės metu susidaręs TiO₂ sudaro skaidrią, didelio kietumo, atsparumo aukštai temperatūrai ir dilimui dangą, kuri gali:

Padidinti keraminių stalo įrankių ir vonios kambario įrangos atsparumą dėmėms (sumažinti aliejaus dėmių prilipimą);

Padidinkite stiklo atsparumą įbrėžimams (pvz., mobiliojo telefono ekrano apsauginio stiklo, automobilio stiklo);

Suteikite stiklui „savaiminio išsivalymo“ funkciją (pasinaudojant TiO₂ fotokatalizine savybe paviršiaus dulkėms ir dėmėms skaidyti).

Titano pagrindu pagamintų funkcinių medžiagų sintezė

Kaip titano šaltinis, jis sinergiškai reaguoja su kitomis metalų druskomis (pvz., aliuminio druskomis ir cirkonio druskomis) ir gamina titano-aliuminio kompozicinius oksidus, titano-cirkonio kietuosius tirpalus ir kitas medžiagas, kurios naudojamos aukštos temperatūros keramikoje ir katalizatorių nešėjuose (siekiant padidinti nešėjų stabilumą ir savitąjį paviršiaus plotą).

II. Pramoninės katalizės sritis: efektyvios katalizinės organinės reakcijos

Remiantis centrinio titano atomo (Ti⁴⁺) tuščios d orbitalės koordinacijos gebėjimu, titano IV izopropoksas IDE cas 546-68-9 yra puikus katalizatorius įvairioms organinėms reakcijoms, ypač tinka scenarijams, kuriems reikalingas didelis selektyvumas ir maža šalutinių reakcijų dalis:

Esterifikacijos ir transesterifikacijos reakcijų katalizatoriai

Sintetinant poliesterio dervas (pvz., PET ir PBT), pakeitus tradicinius rūgštinius katalizatorius (pvz., sieros rūgštį), galima pagreitinti esterinimo reakciją tarp karboksirūgščių ir alkoholių, sumažinti šalutinius produktus (pvz., alkoholių dehidrataciją), o katalizatorių lengva atskirti nuo produktų, taip pagerinant dervos grynumą.

Titano izopropoksidas CAS 546-68-9katalizuoja transesterifikacijos reakcijas (pvz., žemesniųjų esterių reakciją su aukštesniaisiais alkoholiais, susidarant aukštesniems esteriams) kvapiųjų medžiagų, kvapiųjų medžiagų ir farmacijos tarpinių produktų sintezėje, didindamas reakcijos efektyvumą ir produkto išeigą.

Selektyvi katalizė organinėje sintezėje

Titano tetraizopropanolatas, kaip „titano katalizinės sistemos“ šerdis (pavyzdžiui, kartu su tartrato esteriais), naudojamas asimetrinėse epoksidacijos reakcijose (chiralinių epoksidų, pagrindinių farmacijos tarpinių produktų, sintezei);

Titano(IV) izopropoksidas katalizuoja aldolio kondensacijos reakcijas ir tiksliai kontroliuoja produkto struktūrą, todėl jis tinka smulkiosios chemijos pramonei.

III. Dangų ir klijų sritis: medžiagų sąsajos charakteristikų gerinimas

Pasinaudojant „organinio-neorganinio tilto“ savybe (vienas galas sujungtas su neorganinėmis medžiagomis, o kitas – su organinėmis medžiagomis), galima pagerinti dangų ir klijų sukibimą bei ilgaamžiškumą:

Dangų pramonė: skersinio sujungimo medžiagos ir sukibimo gerinimo priemonės

Į akrilines ir poliuretano dangas įpylus nedidelį kiekį tetraizopropilo titanato, izopropoksi grupė gali reaguoti su dangos hidroksilo (-OH) ir karboksilo (-COOH) grupėmis ir sudaryti susiūtą struktūrą, taip padidindama dangos atsparumą oro sąlygoms (UV senėjimo atsparumą), atsparumą vandeniui ir kietumą.

Gruntas metaliniams pagrindams, tokiems kaip plienas ir aliuminio lydiniai, skatinantis dangos sukibimą su metaliniu paviršiumi ir mažinantis dangos lupimąsi bei rūdijimą.

Klijų pramonė: Padidinkite sukibimo stiprumą

Titano tetraizopropanolatas naudojamas kaip „sujungimo medžiaga“ epoksidinių dervų klijuose ir silikoniniuose klijuose. Vienas galas reaguoja su hidroksilo grupėmis neorganinių substratų, tokių kaip metalai ir keramika, paviršiuje, o kitas galas jungiasi su klijų organinių polimerų grandinėmis. Tai žymiai padidina klijų sukibimo stiprumą, atsparumą drėgmei ir karščiui su neorganinėmis medžiagomis (pvz., elektroninių komponentų pakavimui ir klijavimui).

IV. Kiti specialūs tikslai

Metalo paviršiaus apdorojimas

Titano tetraizopropanolatas naudojamas aliuminio ir magnio lydinių paviršiaus pasyvavimui. Hidrolizuojant tetraizopropilo titanatą susidaręs TiO₂ su oksidu ant metalo paviršiaus sudaro kompozicinę pasyvavimo plėvelę, kuri padidina metalo atsparumą korozijai (pakeičia tradicinį chromatų pasyvavimą ir yra ekologiškesnė).

Optinių medžiagų paruošimas

Cheminio garų nusodinimo (CVD) technologijos pagalba tetraizopropilo titanato garai įleidžiami į reakcijos kamerą, kur jie skyla ant substrato (pvz., kvarcinio stiklo) paviršiaus ir sudaro TiO₂ plėveles, kurios naudojamos optiniams filtrams ir antirefleksinėms dangoms (šviesos pralaidumui reguliuoti) gaminti.

Tekstilės pramonė: Funkcinės apdailos medžiagos

Titano(IV) izopropoksidasreaguoja su tekstilės pluošto paviršiaus hidroksilo grupėmis ir sudaro TiO₂ plėvelę pluošto paviršiuje, suteikdama audiniui antibakterinių savybių (pasinaudodama fotokataliziniu baktericidiniu TiO₂ poveikiu) ir atsparumą UV spinduliams (pvz., lauko apsauginiuose audiniuose nuo saulės).