| Ķīmiskās īpašības |
1,4-cikloheksāndimetanols ir balta vaskaina cieta viela vai dzidrs bezkrāsains viskozs šķidrums pēc kausēšanas. Kušanas temperatūra 43 grādi (cis), 70 grādi (trans). Sublimācijas temperatūra ir 160 grādi, sajaucas ar ūdeni un spirtu, šķīst ketonā, gandrīz nešķīst alifātiskā ogļūdeņražā un ēterī. |
| Raksturlielumi |
1,4-Cikloheksandimetanols (CHDM) ir gan ciets, gan elastīgs, ar augstu TG, un tas nodrošina lielisku siltuma stabilitāti, labu šķīdību un labu laikapstākļu noturību. Tas var uzlabot poliestera savienojumu reaktivitāti un uzlabot polimēra hidrolītisko stabilitāti, plastiskumu, spīdumu, caurspīdīgumu, apdrukājamību un apstrādes spēju. |
| Lietojumi |
1,4-cikloheksāndimetanols tiek izmantots poliestera šķiedras, poliestera elektroierīču, nepiesātināto poliestera sveķu, poliestera glazūras, poliuretāna putu, kā arī smērvielu un hidraulisko šķidrumu ražošanai. |
| Lietojumi |
Svarīgs 1,4-bis(hidroksimetil)cikloheksāna pielietojums ir PET ražošanā. CHDM tiek izmantots nelielos daudzumos, lai mainītu īpašības, piemēram, lai palielinātu skaidrību, pazeminātu kušanas temperatūru un samazinātu kristalizācijas ātrumu, tādējādi paplašinot PET procesa logu. Formēšanas procesu var veikt zemākā temperatūrā, tādējādi samazinot blakusproduktu veidošanos. To izmanto, piemēram, automobiļu, vilcienu, autobusu, kosmosa un vispārējo rūpniecisko pārklājumu ražošanā. CHDM ir augsta kristāliskums, un tas dod poliesterus ar augstāku stiklošanās temperatūru nekā lineārajiem glikoliem. Šo iespēju izmanto kristāliskie poliesteri pulvera pārklājumiem. Nepiesātinātie poliesteri gēla pārklājumiem, ar stikla šķiedru pastiprinātām plastmasām un lokšņu liešanas maisījumiem ir citi lietojumi, kur CHDM nodrošina ļoti labu izturību pret koroziju. Polikarbonāta diolus no CHDM izmanto augstas veiktspējas poliuretānos. Alkoksilēta CHDM akrilātus izmanto ar starojumu cietināmos pārklājumos, kas nodrošina stingrību un elastību. |
| Ražošanas metodes |
Komerciāli svarīgais CHDM ražošanas process ir dimetiltereftalāta (DMT) hidrogenēšana, izmantojot dimetilheksahidrotereftalātu (DMHT) metanola šķīdumā vai kausētā stāvoklī. Hidrogenēšanas iekārta sastāv no diviem reaktoriem. Pirmajā reaktorā tiek uzturēta nepārtraukta produkta DMHT un DMT cirkulācija. Izkausētais DMT tiek iesūknēts šī reaktora ieplūdē, kas darbojas ar 30–48 MPa un 160–180 grādiem ar komerciāli atbalstītu Pd katalizatoru. Temperatūras kontrole tiek panākta, strādājot pie pietiekami lielām maisījuma šķērsgriezuma slodzēm apm. 10% produktā DMHT. Tas nodrošina siltuma radiālo izkliedi caur reaktora sienām un lielā mērā novērš augstas temperatūras maksimumus. Atdzesētā reaktora notekūdeņi, kas satur tikai nelielus daudzumus neizreaģējušā DMT, tiek sadalīti: 8-10 daļas tiek reciklētas caur sūkni un siltummaini uz reaktora ieplūdi. Atlikušās 1-2 daļas (precīzs daudzums atbilst svaigā DMT daudzumam) tiek nepārtraukti ievadītas otrajā reaktorā, lai veiktu galīgo Pd katalizēto hidrogenēšanu.
Šī procesa priekšrocība ir tā, ka DMT var hidrogenēt kā apm. 10 % atšķaidīta barība, neapstrādājot lielu daudzumu šķidruma. DMHT iznākums parasti ir 97–98 %, un galvenie blakusprodukti ir metil4-metil-4- cikloheksānkarbonskābes metilesteris un nedaudz 1-hidroksimetil-4-metilcikloheksāna. 1,4-Bis(hidroksimetil)cikloheksāns (CHDM) veidojas hidrogenēšanas otrajā posmā.
Rūpnieciskajos procesos izmanto komerciālus vara hromīta katalizatorus. Katalizatora ietekme, uzturēšanās laiks un temperatūra ir rūpīgi jāpielāgo, lai CHDM produktā sasniegtu cis/trans attiecību no 1/3 līdz 1/4. Pastāvīga izomēru attiecība ir svarīga turpmākai CHDM apstrādei poliestera veidošanā, jo cisand trans-CHDM poliesteru kristāliskās struktūras atšķiras un tādējādi ietekmē poliestera šķiedru kušanas diapazonu un blīvumu.
Papildus pirmās hidrogenēšanas stadijas blakusproduktiem estera hidrogenēšanas otrajā posmā var veidoties 4-metiloksimetilhidroksimetilcikloheksāns un bis(4-hidroksimetilcikloheksil)ēteris. Īstmana process novērš savienojumu ar augstu viršanas temperatūru veidošanos un tādējādi ietaupa apgrūtinošu blakusproduktu atdalīšanu, frakcionējot vakuumā. Diolu attīra, vienkārši noņemot metanolu un savienojumus ar zemu viršanas temperatūru. Šķiedras kvalitātes CHDM, kas iegūts ar šo metodi, ir apm. 99% tīrs. Tīru CHDM var iegūt arī, pārstrādājot atkritumu poli(1,4-cikloheksilēndimetilēntereftalātu), vispirms atšķeļot poliesteri zemas molekulmasas spirtu klātbūtnē un pēc tam pakļaujot iegūto maisījumu hidrogenēšanai, kas ir analoga iepriekš aprakstītajai.
 |
| Pieteikums |
1,4-Cikloheksandimetanols ir poliesteru prekursors. Tas ir viens no svarīgākajiem komonomēriem polietilēntereftalāta (PET) vai polietilēntereftalskābes estera (PETE) ražošanā. 1,4-Cikloheksandimetanols ir izmantots poliketāla kopolimēru sintēzē. To izmantoja kā diola komonomēru poliestera karbonātu sintēzes laikā, pamatojoties uz 1,3-propilēnko-1,4-cikloheksāndimetilēnsukcinātu. |
| Sagatavošana |
Pirmajā solī ar prolīna katalizētu formaldehīda, krotonaldehīda un etilakrilāta formālo [3+1+2] ciklopievienošanu domino Manniha kondensācijas un Diels rezultātā iegūst etil4-formilcikloheks-3-ēnkarboksilātu (1. savienojumu). –Alkšņa (D–A) process.
1,4-cikloheksāndimetanola (CHDM) un CHDA sintēze no savienojuma 1. Katalizatori uz Cu bāzes ir plaši izmantoti esteru hidrogenēšanai par spirtiem. savienojumu 1 var hidrogenēt līdz CHDM, izmantojot komerciāli pieejamu Cu/Zn/Al katalizatoru. Optimizētos reakcijas apstākļos (240 grādi, 4,0 MPa H2, 12 h) tika sasniegts augsts CHDM iznākums (84%). Pēc 1. savienojuma optimizētā iznākuma (91%) ņemšanas vērā pirmajā posmā kopējā CHDM iznākums, sākot no formaldehīda, krotonaldehīda un etilakrilāta, sasniedza 76%. |
| Vispārīgs apraksts |
1,4-Cikloheksanedimetāns tiek plaši izmantots kā šķērssaistīšanas reaģents polimēru rūpniecībā. |
| Reaktivitātes profils |
1,4-Cikloheksandimetanols (CHDM) iziet raksturīgās reakcijas, kas raksturīgas dioliem ar divām primārajām hidroksilgrupām. Atšķirībā no 1,2- un 1,3-CHDM reakcijas ar aldehīdiem vai ketoniem neveidojas heterocikliski produkti, piemēram, 1,3-dioksolāni vai 1,{ {9}}dioksenāni. |
| Šķīdība ūdenī |
Tā šķīdība pie 20 grādiem (g 100 g šķīdinātāja) benzolā ir 1,1, trihlormetānā 5,7, ūdenī 92,0 un metanolā 92,2. |
