zprávy

Tetraisopropanolát titaničitý(Tetraisopropyltitaničitan), CAS 546-68-9, je důležitá organotitanová sloučenina, která se široce používá v průmyslu, materiálové vědě a dalších oblastech. Nyní se na tento produkt podívejme.

Základní informace

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti

Vzhled a stavPři pokojové teplotě je to bezbarvá až světle žlutá průhledná kapalina se štiplavým zápachem (podobným alkoholům nebo etherům).

RozpustnostSnadno rozpustný v organických rozpouštědlech, prudce reaguje s vodou – rychle hydrolyzuje za vzniku sraženiny oxidu titaničitého (TiO₂) a isopropylalkoholu ((CH₃)₂CHOH), proto by měl být skladován a používán v suchém prostředí.

Bod varu a bod táníBod varu je přibližně 220–224 °C (za normálního tlaku) a bod tání je asi 14 °C (může ztuhnout pod 14 °C a po zahřátí se může znovu roztavit).

Stabilita: Je citlivý na vzduch, snadno absorbuje vlhkost ze vzduchu a podléhá hydrolýze. Při vysokých teplotách se může rozkládat a uvolňovat dráždivé plyny.

Hlavní použití

Aplikace tetraisopropanolátu titaničitého je vysoce závislá na jeho třech základních vlastnostech: snadná hydrolýza za vzniku oxidu titaničitého, dobrá organická kompatibilita a katalytická aktivita. Tetraisopropanolát titaničitý se široce používá v mnoha oblastech, jako je syntéza materiálů, průmyslová katalýza, nátěry a lepidla. Konkrétní scénáře použití jsou následující.

I. Oblast syntézy materiálů: Jádro jako „prekurzor oxidu titaničitého“

Toto je hlavní aplikace titaniumiv Isopropox IDE. Využitím hydrolýzní reakce lze přesně připravit materiály z oxidu titaničitého (TiO₂) různých forem a vlastností tak, aby splňovaly rozmanité požadavky.

Příprava nano-oxidu titaničitého

Isopropoxid titaničitýse rozpouští v organickém rozpouštědle metodou „sol-gel“ a poté se pomalu hydrolyzuje za kontrolovatelných podmínek (úprava pH, teploty a rychlosti hydrolýzy) za vzniku jednotného „solu“. Po dalším sušení a kalcinaci se získá nanočásticový prášek nebo film oxidu titaničitého. Tento typ nano-tio₂ se vyznačuje vysokým specifickým povrchem a vynikající fotokatalytickou aktivitou a lze jej použít pro:

Fotokatalytické materiály: čištění odpadních vod (odbourávání organických znečišťujících látek), čištění vzduchu (rozklad formaldehydu a těkavých organických sloučenin);

Kosmetika s opalovacím krémem: Tetraisopropanolát titaničitý jako fyzikální opalovací činidlo (nano-tio ₂ dokáže odrážet ultrafialové paprsky, má vysokou průhlednost a nezbělá);

Optoelektronické materiály: Tetraisopropanolát titaničitý pro přípravu vrstvy absorbující světlo solárních článků a funkční tenké vrstvy displejů z tekutých krystalů.

Keramické a skleněné funkční povlaky

Isopropoxid titaničitý se mísí s dalšími přísadami (jako jsou silanové kopulační činidla) za vzniku povlakového roztoku, který se poté stříká nebo nanáší na povrch keramiky a skla. Po zahřátí a vytvrzení vytváří TiO₂ vzniklý hydrolýzou tetraisopropyltitanátu průhledný povlak s vysokou tvrdostí, odolností vůči vysokým teplotám a opotřebení, který může:

Zvyšují odolnost keramického nádobí a koupelnových armatur vůči skvrnám (snižují přilnavost olejových skvrn);

Zvyšte odolnost skla proti poškrábání (například ochranné sklo pro displej mobilního telefonu, autosklo);

Dodává sklu funkci „samočištění“ (využívá fotokatalytickou vlastnost TiO₂ k rozkladu povrchového prachu a skvrn).

Syntéza funkčních materiálů na bázi titanu

Jako zdroj titanu reaguje synergicky s dalšími kovovými solemi (jako jsou soli hliníku a soli zirkonia) za vzniku kompozitních oxidů titanu a hliníku, pevných roztoků titanu a zirkonia a dalších materiálů, které se používají ve vysokoteplotní keramice a nosičích katalyzátorů (pro zvýšení stability a specifického povrchu nosičů).

II. Oblast průmyslové katalýzy: Efektivní katalytické organické reakce

Díky schopnosti centrálního atomu titanu (Ti⁴⁺) držet prázdný d-orbitál je titanium IV isopropox IDE cas 546-68-9 vynikajícím katalyzátorem pro řadu organických reakcí, obzvláště vhodným pro scénáře, které vyžadují vysokou selektivitu a nízký počet vedlejších reakcí:

Katalyzátory pro esterifikační a transesterifikační reakce

Při syntéze polyesterových pryskyřic (jako je PET a PBT) může nahrazení tradičních kyselých katalyzátorů (jako je kyselina sírová) urychlit esterifikační reakci mezi karboxylovými kyselinami a alkoholy, snížit vedlejší produkty (jako je dehydratace alkoholů) a katalyzátor se snadno oddělí od produktů, čímž se zlepší čistota pryskyřice.

Titaniumisopropoxid cas 546-68-9katalyzuje transesterifikační reakce (jako je reakce nižších esterů s vyššími alkoholy za vzniku vyšších esterů) při syntéze aromat a vonných látek a farmaceutických meziproduktů, čímž zvyšuje účinnost reakce a výtěžek produktu.

Selektivní katalýza v organické syntéze

Tetraisopropanolát titaničitý, jako jádro „titanového katalytického systému“ (například v kombinaci s estery kyseliny vinanové), se používá v asymetrických epoxidačních reakcích (pro syntézu chirálních epoxidů, klíčových farmaceutických meziproduktů);

Isopropoxid titaničitý katalyzuje aldolové kondenzační reakce a přesně řídí strukturu produktu, díky čemuž je vhodný pro průmysl jemné chemie.

III. Oblast nátěrů a lepidel: Zlepšení vlastností rozhraní materiálů

Využitím vlastnosti „organicko-anorganického můstku“ (jeden konec spojený anorganickými materiály a druhý konec zesítěný organickými materiály) lze zlepšit přilnavost a trvanlivost nátěrů a lepidel:

Průmysl nátěrů: Síťovací činidla a adhezní prostředky

Přidáním malého množství tetraisopropyltitanátu do akrylových a polyuretanových nátěrů může isopropoxylová skupina reagovat s hydroxylovými (-OH) a karboxylovými (-COOH) skupinami v nátěru za vzniku zesítěné struktury, čímž se zvyšuje odolnost nátěru vůči povětrnostním vlivům (odolnost vůči UV záření), odolnost vůči vodě a tvrdost nátěru.

Základní nátěr na kovové podklady, jako je ocel a hliníkové slitiny, který podporuje přilnavost nátěru ke kovovému povrchu a snižuje jeho odlupování a rezivění.

Lepicí průmysl: Zvyšování pevnosti spoje

Tetraisopropanolát titaničitý se používá jako „vazebné činidlo“ v epoxidových pryskyřičných lepidlech a silikonových lepidlech. Jeden konec reaguje s hydroxylovými skupinami na povrchu anorganických substrátů, jako jsou kovy a keramika, a druhý konec se zesíťuje s organickými polymerními řetězci lepidel. Výrazně zvyšuje pevnost spoje a odolnost lepidel vůči vlhkosti a teplu k anorganickým materiálům (například pro balení a lepení elektronických součástek).

IV. Jiné zvláštní účely

Povrchová úprava kovů

Tetraisopropanolát titaničitý se používá k pasivační úpravě povrchů hliníkových a hořčíkových slitin. TiO₂ vznikající hydrolýzou tetraisopropyltitanátu tvoří s oxidem na povrchu kovu kompozitní pasivační film, čímž zvyšuje odolnost kovu proti korozi (nahrazuje tradiční pasivaci chromátem a je šetrnější k životnímu prostředí).

Příprava optických materiálů

Pomocí technologie „chemické depozice z plynné fáze (CVD)“ se pára tetraisopropyltitanátu zavádí do reakční komory, kde se na povrchu substrátu (například křemenného skla) rozkládá za vzniku filmů TiO₂, které se používají k výrobě optických filtrů a antireflexních povlaků (pro regulaci propustnosti světla).

Textilní průmysl: Funkční apretační prostředky

Isopropoxid titaničitýReaguje s hydroxylovými skupinami na povrchu textilních vláken a vytváří na povrchu vlákna film TiO₂, který tkanině dodává antibakteriální vlastnosti (využívá fotokatalytický baktericidní účinek TiO₂) a odolnost vůči UV záření (například u venkovních textilií chránících před sluncem).