Productoverzicht
Organische oplosmiddelen Propyleencarbonaat(afgekort als PC), ook bekend als 1,2-propaandiolcarbonaat, is een belangrijk vijfledig cyclisch carbonaat organisch oplosmiddel met de molecuulformule C₄H₆O₃. Bij omgevingstemperatuur is het een kleurloze, geurloze transparante vloeistof. Met een hoog kookpunt, laag smeltpunt, hoog vlampunt, sterk oplossend vermogen, hoge diëlektrische constante en lage vluchtigheid met lage toxiciteit, wordt het geprezen als een "groen oplosmiddel".
Organische oplosmiddelen Propyleencarbonaat is oplosbaar in water en mengbaar met de meeste organische oplosmiddelen zoals ethanol, ether, aceton, benzeen en chloroform. Het kan talrijke polymeermaterialen en metaalzouten oplossen. Het profiteert van zijn uitstekende fysisch-chemische eigenschappen en wordt op grote schaal toegepast in elektrolytoplosmiddelen voor lithium-ionbatterijen, industriële extractie en scheiding, gaszuivering, coatings en inkten, chemicaliën voor dagelijks gebruik en tussenproducten voor organische synthese. Het dient als een cruciale basisgrondstof binnen de moderne groene chemische en nieuwe energie-industriële ketens.
Basisparameters
|
Item |
Specificatie |
|
Chemische naam |
Propyleencarbonaat (1,2-propaandiolcarbonaat) |
|
CAS-nr. |
108-32-7 |
|
EINECS-nr. |
203-572-1 |
|
Moleculaire formule |
C₄H₆O₃ |
|
Moleculair gewicht |
102.09 |
|
Verschijning |
Kleurloze, geurloze transparante vloeistof |
|
Smeltpunt |
Ongeveer. −48,8 graden |
|
Kookpunt |
240-243 graden (bij atmosferische druk) |
|
Relatieve dichtheid |
1.204-1.210 (20 graden) |
|
Vlampunt |
Ongeveer. 132 graad (gesloten cup) |
|
Brekingsindex |
1.421-1.422 (20 graden) |
|
Verzadigde dampdruk |
Ongeveer. 0.13 mmHg (20 graden) |
|
Oplosbaarheid |
Oplosbaar in water; mengbaar met organische oplosmiddelen, waaronder ethanol, ether, aceton, benzeen en chloroform |
|
Diëlektrische constante |
Ongeveer. 64 (25 graden); hoge polariteit en sterk oplossend vermogen |
Productieprocessen
Cycloadditie van propyleenoxide (PO) en CO₂
Beginsel.PO reageert met CO₂ via een katalysator om propyleencarbonaat te vormen, met een ideale atomaire economie van 100%. De katalysator opent de drieledige ring van PO, gevolgd door CO₂-insertie en ringsluiting in een vijfledig cyclisch carbonaat. Belangrijkste nevenreacties: PO-zelfpolymerisatie tot polyethers en copolymerisatie met CO₂ tot poly(propyleencarbonaat) (PPC), waarbij grondstoffen worden verbruikt en de PC-opbrengst wordt verlaagd.
Grondstoffen & katalysator.PO, CO₂ van industriële kwaliteit; jodide-metaalcomposietkatalysatoren, ondersteunde ionische vloeistoffen, zink-/aluminiumzouten, halogeniden en ionische vloeistoffen van imidazolium.
Voorwaarden. 120–160 °C, 2.0–5.0 MPa, 3–5 h. PO conversion 95–99%, PC selectivity >98%.
Stroom.
Voorbehandeling: dehydrateer PO en droog CO₂ om hydrolyse van de katalysator te voorkomen.
Hogedruk-geroerde reactie; sterk exotherm, met circulerende koeling.
Koelen, drukloos maken en flitsen; niet-gereageerd CO₂ opnieuw comprimeren en recyclen.
Scheid de katalysator af en destilleer vervolgens onder vacuüm om resterende PO- en polyetheroligomeren te verwijderen.
Fosgeen proces
Beginsel.Tweestapsroute: 1,2-propaandiol reageert eerst met fosgeen (COCl₂) om 2-hydroxypropylchloorformiaat te vormen en cycliseert vervolgens intramoleculair met HCl-eliminatie tot PC. Globaal: CH₃CH(OH)CH₂OH + COCl₂ → C₄H₆O₃ + 2HCl↑. Bijproducten zijn onder meer polycarbonaatoligomeren en organochloorverontreinigingen.
Grondstoffen & voorwaarden.1,2-propaandiol, fosgeen; 75-80 graden bij atmosferische druk; groot HCl-staartgas dat alkalische neutralisatie vereist.
Stroom.Voer propyleenglycol toe, voeg langzaam fosgeen toe voor acylering; HCl-staartgas absorberen als zoutzuur; warmte om te cycliseren; alkalisch gewassen ruw product om resterend fosgeen/HCl te verwijderen; fasegescheiden en vacuümdestillatie tot voltooide pc.
Omesteringsproces
Beginsel.Omkeerbare zuur/base-gekatalyseerde omestering van dimethylcarbonaat (DMC) en 1,2-propaandiol levert PC en methanol op. Continue verwijdering van methanol verschuift het evenwicht naar PC. Nevenreactie: polycarbonaatoligomeren met hoog molecuulgewicht.
Grondstoffen & katalysator.DMC, 1,2-propaandiol; natriummethoxide, organotin (dibutyltindilauraat), vaste basen.
Voorwaarden.90–130 graden bij atmosferische/verlaagde druk; methanol destilleerde tijdens de reactie af. Omzetting van propyleenglycol in één doorgang 70–80%; niet-gereageerde grondstof gerecycled.
Stroom.Reactieve destillatie: destilleer methanol aan de top om het evenwicht te verbreken; neutraliseer homogene katalysator na reactie; win achtereenvolgens methanol, DMC en propyleenglycol terug; vacuümdestillatie van ruwe PC op de bodem tot product.
Procesvergelijking in één oogopslag
|
Route |
Belangrijkste grondstoffen |
Voorwaarden |
Belangrijke afweging |
|
PO + CO₂ cycloadditie |
PO, CO₂ |
120–160 graden, 2,0–5,0 MPa |
Groen, 100% atoomeconomie; heeft hoge druk en actieve katalysator nodig; risico op PPC-bijproduct |
|
Fosgeen |
1,2-propaandiol, fosgeen |
75-80 graden, atmosferisch |
Volwassen maar gebruikt giftig fosgeen; stoot HCl en gechloreerde onzuiverheden uit |
|
Transesterificatie |
DMC, 1,2-propaandiol |
90–130 graden, atmosferisch/gereduceerd |
Milde omstandigheden; evenwichtsbeperkt (70-80% enkele doorgang), vereist recycling |
Productkwaliteiten
|
Index |
Batterijkwaliteit |
Farmaceutische kwaliteit |
Industriële kwaliteit |
Typisch gebruik |
|
Zuiverheid |
Groter dan of gelijk aan 99,90% |
Groter dan of gelijk aan 99,50% |
Groter dan of gelijk aan 99,00% |
- |
|
PO-residu |
Kleiner dan of gelijk aan 0,0100% |
Minder dan of gelijk aan 0,1000% |
Minder dan of gelijk aan 0,2500% |
- |
|
Andere belangrijke limieten |
Water Minder dan of gelijk aan 10 ppm; enkelvoudig metaalion Minder dan of gelijk aan 1 ppm; totaal Cl Minder dan of gelijk aan 1 ppm |
Propyleenglycol Minder dan of gelijk aan 0,0500%; strikte zware metalen (Pb, As, Cd) en totaal Cl |
Algemene water/glycol/fractiespecificaties; metalen en Cl niet strikt beperkt |
- |
|
Sollicitatie |
Li-ion-, stroom- en energieopslagbatterij-elektrolyten; COA + VIB meegeleverd |
Farmaceutisch tussenproduct synthese en reactie-oplosmiddel (niet automatisch van excipiëntkwaliteit) |
Extractiemiddelen, weekmakers, industriële oplosmiddelen, coatingadditieven, fijnchemicaliën |
- |
Upstream- en downstream-industrieketen
Stroomopwaarts.Kerngrondstoffen zijn PO en CO₂. PO-kosten en -aanbod bepalen rechtstreeks de pc-prijzen; De PO-capaciteit komt voornamelijk voort uit de chloorhydrine-, co-oxidatie- en HPPO-processen (waterstofperoxide naar PO). CO₂ wordt grotendeels teruggewonnen uit industriële eenheden, passend bij de trends op het gebied van recycling van hulpbronnen.
Stroomafwaarts.
Li-ion elektrolyt oplosmiddel– een belangrijk carbonaatoplosmiddel voor elektrische voertuigen en energieopslagbatterijen; de belangrijkste groeimotor.
Groen industrieel oplosmiddel– extractiescheiding, gasontzwaveling/decarbonisatie, coatings, inkten en verfafbijten, ter vervanging van zeer giftige VOS-oplosmiddelen.
Fijne en dagelijkse chemicaliën– cosmetica, persoonlijke verzorging, farmaceutische tussenproducten, dragers van organische synthese.
Anderen– plasticering van kunststoffen, lijmen, hulpmiddelen voor het bedrukken en verven.
Veiligheid, opslag en transport
PC heeft een lage toxiciteit, lage vluchtigheid en een hoog vlampunt; het wordt over het algemeen niet geclassificeerd als een gevaarlijke chemische stof, hoewel het wel brandbaar is.
Opslag:koel, droog, geventileerd speciaal magazijn; verwijderd houden van ontstekings-/warmtebronnen, sterke oxidatiemiddelen, zuren en basen; containers afsluiten tegen vocht.
Brandbeveiliging:geen open vuur in opslagzones; zorg voor geschikte brandbestrijdingsmiddelen.
Bediening:draag beschermende handschoenen en een veiligheidsbril, zorg voor ventilatie; dampen met een hoge concentratie kunnen bij langdurige blootstelling irriteren.
Vervoer:schone, verzegelde speciale containers; verzenden als gewone chemicaliën; voorkomen omvallen, direct zonlicht en vocht.
Veelgestelde vragen (FAQ)
Vraag: Wat zijn de belangrijkste verschillen tussen propyleencarbonaat van industriële kwaliteit, batterij-/elektronische kwaliteit en farmaceutische kwaliteit, en hoe selecteert u de juiste kwaliteit?
A: Alle drie de kwaliteiten hebben een identieke moleculaire structuur. De kernverschillen liggen in de zuiverheid, het watergehalte en de nauwkeurigheid van de controle van sporenonzuiverheden en metaalionen. Ze zijn niet uitwisselbaar voor verschillende scenario's.
Industriële pc: Kosteneffectief met naleving van de basisvereisten voor onzuiverheden. Geschikt voor universele oplosmiddelen, extractie-scheiding, gaszuivering, coatings en inkten en andere conventionele industriële scenario's.
PC op batterij-/elektronisch niveau: Geproduceerd via ultradiepe zuivering; zuiverheid Groter dan of gelijk aan 99,9% met water- en metaaliongehalten op ppm-tot-ppb-niveaus. Exclusief voor lithium-ion-accu-elektrolyten en hoogwaardige elektronisch-chemische toepassingen met hoge precisie.
PC van farmaceutische/cosmetische kwaliteit: Strikt gecontroleerde hygiënische indicatoren en onzuiverheden, lage irritatie en hoge veiligheidsprestaties. Geschikt voor cosmetische formuleringen, producten voor persoonlijke verzorging en farmaceutische tussenliggende scenario's.
De selectie van de kwaliteit zal gericht zijn op zuiverheid, watergehalte en metaalionindexen. Overmatige water- of metaalionen in elektrolyttoepassingen zullen de prestaties van de batterij verslechteren en kunnen veiligheidsrisico's met zich meebrengen. Gedegradeerde vervanging is verboden voor productiescenario's met hoge precisie.
Vraag: Hoe onderscheid en selecteer ik propyleencarbonaat (PC), dimethylcarbonaat (DMC), ethylmethylcarbonaat (EMC) en diethylcarbonaat (DEC)?
A: Alle vier zijn gebruikelijke op carbonaat gebaseerde oplosmiddelen voor elektrolyten van lithium-ionbatterijen. De selectie is gebaseerd op de moleculaire structuur, de diëlektrische constante, het kookpunt en de prestaties bij lage temperaturen.
Propyleencarbonaat (PC): Cyclisch carbonaat met hoge diëlektrische constante, sterk lithium-zoutoplossend vermogen, hoog kookpunt en laag vriespunt voor goede prestaties bij lage temperaturen; een belangrijke elektrolytcomponent.
Dimethylcarbonaat (DMC), ethylmethylcarbonaat (EMC), diethylcarbonaat (DEC): Lineaire carbonaten met lage viscositeit en matige vluchtigheid, waardoor de bevochtigbaarheid en veiligheid van de elektrolyt worden verbeterd. Vaak samen met PC geformuleerd.
De selectie volgt de doelstellingen van de elektrolytformulering: Geef de voorkeur aan PC wanneer hoge diëlektrische prestaties, een breed bedrijfstemperatuurbereik en een sterk oplossend vermogen vereist zijn. Introduceer lineaire carbonaten in de juiste verhoudingen voor lage viscositeit en snelle bevochtiging. In de praktijk worden gemengde formuleringen algemeen toegepast.
Vraag: Wat zijn de concurrentievoordelen van de Chinese propyleencarbonaatindustrie?
A: Ondersteund door volwassen en stabiele propyleenoxide-koolstofdioxide-cycloadditietechnologie beschikt de Chinese propyleencarbonaatindustrie over volledig ondersteunende industriële ketens en een wereldwijd toonaangevende productiecapaciteit. De beproefde diepe zuiveringstechnologie van batterijkwaliteit maakt massale levering mogelijk van een volledig assortiment producten van industriële kwaliteit, batterij-/elektronische kwaliteit en farmaceutische kwaliteit. De producten voldoen aan internationale normen en bieden tegelijkertijd aanzienlijke kostenvoordelen, waarmee wordt voldaan aan de kritische marktvraag van de Chinese lithiumbatterij-industrie voor nieuwe energie en fijnchemie.
Shanghai Dingwujin Chemical Co., Ltd. maakt gebruik van de grote binnenlandse propyleencarbonaatmarkt in China om activiteiten op het gebied van chemische producten te ontwikkelen die zich richten op Centraal-Oost-Europa enOekraïne. Op basis van de uitgebreide Chinese hulpbronnen in de chemische industrie hebben we een zevendimensionaal servicesysteem met toegevoegde waarde opgebouwd dat betrekking heeft op inkoop, productie op maat, private branding, verpakkingsverwerking, groene naleving, gezaghebbende tests en ESG-risicobeheer op de lange termijn. Wij zijn gespecialiseerd in de planning van de chemische toeleveringsketen, controle op nalevingsrisico's en gelokaliseerde levering, en leveren professionele oplossingen voor de chemische industrie aan klanten in Centraal-Oost-Europa en Oekraïne.
Ontdek meer:
