správy

Tetraizopropanolát titaničitý(Tetraizopropyltitanát), CAS 546-68-9, je dôležitá organotitánová zlúčenina a je široko používaná v priemysle, materiálovej vede a ďalších oblastiach. Teraz sa pozrime na tento produkt.

Základné informácie

Základné fyzikálno-chemické vlastnosti

Vzhľad a stavPri izbovej teplote je to bezfarebná až svetložltá priehľadná kvapalina so štipľavým zápachom (podobným alkoholom alebo éterom).

RozpustnosťĽahko rozpustný v organických rozpúšťadlách, prudko reaguje s vodou – rýchlo hydrolyzuje za vzniku zrazeniny oxidu titaničitého (TiO₂) a izopropylalkoholu ((CH₃)₂CHOH), preto by sa mal skladovať a používať v suchom prostredí.

Bod varu a bod topeniaBod varu je približne 220 – 224 ℃ (pri normálnom tlaku) a bod topenia je približne 14 ℃ (môže stuhnúť pod 14 ℃ a po zahriatí sa môže znova roztaviť).

Stabilita: Citlivý na vzduch, ľahko absorbuje vlhkosť zo vzduchu a podlieha hydrolýze. Pri vysokých teplotách sa môže rozkladať a uvoľňovať dráždivé plyny.

Hlavné použitie

Aplikácia tetraizopropanolátu titánu je vysoko závislá od jeho troch základných vlastností: ľahká hydrolýza za vzniku oxidu titaničitého, dobrá organická kompatibilita a katalytická aktivita. Tetraizopropanolát titánu sa široko používa v mnohých oblastiach, ako je syntéza materiálov, priemyselná katalýza, nátery a lepidlá. Konkrétne scenáre aplikácie sú nasledovné.

I. Oblasť syntézy materiálov: Jadro ako „prekurzor oxidu titaničitého“

Toto je hlavné využitie titániumiv Isopropox IDE. Využitím jeho hydrolýznej reakcie je možné presne pripraviť materiály z oxidu titaničitého (TiO₂) rôznych foriem a vlastností tak, aby spĺňali rôzne požiadavky.

Príprava nano-oxidu titaničitého

Izopropoxid titaničitýsa rozpúšťa v organickom rozpúšťadle metódou „sol-gel“ a potom sa pomaly hydrolyzuje za kontrolovateľných podmienok (úpravou pH, teploty a rýchlosti hydrolýzy) za vzniku jednotného „solu“. Po ďalšom sušení a kalcinácii sa získa prášok alebo film oxidu titaničitého v nanorozmeroch. Tento typ nano-tio₂ sa vyznačuje vysokým špecifickým povrchom a vynikajúcou fotokatalytickou aktivitou a možno ho použiť na:

Fotokatalytické materiály: čistenie odpadových vôd (degradácia organických znečisťujúcich látok), čistenie vzduchu (rozklad formaldehydu a prchavých organických zlúčenín);

Kozmetika s opaľovacím krémom: Tetraizopropanolát titaničitý ako fyzikálna opaľovacia látka (nano-tio ₂ dokáže odrážať ultrafialové lúče, má vysokú priehľadnosť a nezbelie);

Optoelektronické materiály: Tetraizopropanolát titánu na prípravu vrstvy absorbujúcej svetlo solárnych článkov a funkčnej tenkej vrstvy zobrazovacích zariadení z tekutých kryštálov.

Keramické a sklenené funkčné povlaky

Izopropoxid titaničitý (IV) sa zmieša s ďalšími prísadami (ako sú silánové kopulačné činidlá) za vzniku povlakového roztoku, ktorý sa potom nastrieka alebo ponorí na povrch keramiky a skla. Po zahriatí a vytvrdnutí TiO₂ vznikajúci hydrolýzou tetraizopropyltitanátu vytvára priehľadný povlak s vysokou tvrdosťou, odolnosťou voči vysokej teplote a opotrebeniu, ktorý môže:

Zvyšujú odolnosť keramického riadu a kúpeľňových armatúr voči škvrnám (znižujú priľnavosť olejových škvŕn);

Zvýšte odolnosť skla proti poškriabaniu (napríklad ochranné sklo pre displej mobilného telefónu, autosklo);

Dodávajú sklu funkciu „samočistenia“ (využívajú fotokatalytickú vlastnosť TiO₂ na rozklad povrchového prachu a škvŕn).

Syntéza funkčných materiálov na báze titánu

Ako zdroj titánu reaguje synergicky s inými kovovými soľami (ako sú soli hliníka a soli zirkónia) za vzniku kompozitných oxidov titánu a hliníka, pevných roztokov titánu a zirkónia a iných materiálov, ktoré sa používajú vo vysokoteplotnej keramike a nosičoch katalyzátorov (na zvýšenie stability a špecifického povrchu nosičov).

II. Oblasť priemyselnej katalýzy: Účinné katalytické organické reakcie

Vďaka schopnosti centrálneho atómu titánu (Ti⁴⁺) držať prázdny d-orbitál je titánium IV izopropox IDE cas 546-68-9 vynikajúcim katalyzátorom pre rôzne organické reakcie, obzvlášť vhodným pre scenáre, ktoré vyžadujú vysokú selektivitu a nízky počet vedľajších reakcií:

Katalyzátory pre esterifikačné a transesterifikačné reakcie

Pri syntéze polyesterových živíc (ako sú PET a PBT) môže nahradenie tradičných kyslých katalyzátorov (ako je kyselina sírová) urýchliť esterifikačnú reakciu medzi karboxylovými kyselinami a alkoholmi, znížiť vedľajšie produkty (ako je dehydratácia alkoholov) a katalyzátor sa dá ľahko oddeliť od produktov, čím sa zlepšuje čistota živice.

Titániumizopropoxid cas 546-68-9katalyzuje transesterifikačné reakcie (ako je reakcia nižších esterov s vyššími alkoholmi za vzniku vyšších esterov) pri syntéze aróm a vôní a farmaceutických medziproduktov, čím zvyšuje účinnosť reakcie a výťažok produktu.

Selektívna katalýza v organickej syntéze

Tetraizopropanolát titaničitý ako jadro „titánového katalytického systému“ (napríklad v kombinácii s vínanovými estermi) sa používa v asymetrických epoxidačných reakciách (na syntézu chirálnych epoxidov, kľúčových farmaceutických medziproduktov);

Izopropoxid titaničitý katalyzuje aldolové kondenzačné reakcie a presne riadi štruktúru produktu, vďaka čomu je vhodný pre priemysel jemnej chémie.

III. Oblasť náterov a lepidiel: Zlepšenie vlastností rozhrania materiálov

Využitím vlastnosti „organicko-anorganického mostíka“ (jeden koniec spojený s anorganickými materiálmi a druhý koniec zosieťovaný s organickými materiálmi) je možné zlepšiť priľnavosť a trvanlivosť náterov a lepidiel:

Priemysel náterov: Zosieťovacie činidlá a adhézne promótory

Pridaním malého množstva tetraizopropyltitanátu do akrylových a polyuretánových náterov môže izopropoxylová skupina reagovať s hydroxylovými (-OH) a karboxylovými (-COOH) skupinami v nátere za vzniku zosieťovanej štruktúry, čím sa zvyšuje odolnosť voči poveternostným vplyvom (odolnosť voči UV starnutiu), odolnosť voči vode a tvrdosť náteru.

Základný náter na kovové podklady, ako je oceľ a hliníkové zliatiny, ktorý podporuje priľnavosť náteru k kovovému povrchu a znižuje jeho odlupovanie a hrdzavenie.

Lepiaci priemysel: Zlepšenie pevnosti spoja

Tetraizopropanolát titaničitý sa používa ako „spojovacia látka“ v epoxidových živicových lepidlách a silikónových lepidlách. Jeden koniec reaguje s hydroxylovými skupinami na povrchu anorganických substrátov, ako sú kovy a keramika, a druhý koniec sa zosieťuje s organickými polymérnymi reťazcami lepidiel. Výrazne zvyšuje pevnosť spoja a odolnosť lepidiel voči vlhkosti a teplu k anorganickým materiálom (napríklad pri balení a lepení elektronických súčiastok).

IV. Iné špeciálne účely

Povrchová úprava kovu

Tetraizopropanolát titaničitý sa používa na pasivačnú úpravu povrchu hliníkových a horčíkových zliatin. TiO₂, ktorý vzniká hydrolýzou tetraizopropyltitanátu, vytvára s oxidom na povrchu kovu kompozitný pasivačný film, čím zvyšuje odolnosť kovu proti korózii (nahrádza tradičnú pasiváciu chromátmi a je šetrnejší k životnému prostrediu).

Príprava optických materiálov

Pomocou technológie „chemickej depozície z pár (CVD)“ sa para tetraizopropyltitanátu zavádza do reakčnej komory, kde sa na povrchu substrátu (ako je kremenné sklo) rozkladá za vzniku filmov TiO₂, ktoré sa používajú na výrobu optických filtrov a antireflexných povlakov (na reguláciu priepustnosti svetla).

Textilný priemysel: Funkčné prípravky na konečnú úpravu

Izopropoxid titaničitýReaguje s hydroxylovými skupinami na povrchu textilných vlákien a vytvára na povrchu vlákna film TiO₂, čím látke dodáva antibakteriálne vlastnosti (využíva fotokatalytický baktericídny účinok TiO₂) a odolnosť voči UV žiareniu (napríklad vo vonkajších látkach na ochranu pred slnkom).