| Cheminės savybės |
1,4-cikloheksandimetanolis yra baltas vaško pavidalo kietas arba skaidrus bespalvis klampus skystis po ištirpimo. Lydymosi temperatūra 43 laipsniai (cis), 70 laipsnių (trans). Sublimacijos temperatūra yra 160 laipsnių, maišosi su vandeniu ir alkoholiu, tirpsta ketonuose, beveik netirpsta alifatiniame angliavandenilyje ir eteryje. |
| Charakteristikos |
1,4-Cikloheksandimetanolis (CHDM) yra kietas ir lankstus, turi aukštą TG, pasižymi puikiu šilumos stabilumu, gerai tirpumu ir atsparumu oro sąlygoms. Jis gali padidinti poliesterio junginių reaktyvumą ir pagerinti hidrolizinį stabilumą, plastiškumą, blizgesį, skaidrumą, spausdinamumą ir polimero apdirbamumą. |
| Naudoja |
1,4-cikloheksandimetanolis naudojamas poliesterio pluoštui, poliesterio elektros prietaisams, nesočiosioms poliesterio dervoms, poliesterio glazūrai, poliuretano putoms gaminti, taip pat tepalų ir hidraulinių skysčių gamybai. |
| Naudoja |
Svarbus 1,4-bis(hidroksimetil)cikloheksano panaudojimas yra PET gamyba. CHDM naudojamas nedideliais kiekiais savybėms modifikuoti, pavyzdžiui, padidinti skaidrumą, sumažinti lydymosi temperatūrą ir sumažinti kristalizacijos greitį, taip praplečiant PET proceso langą. Formavimo procesas gali būti atliekamas žemesnėje temperatūroje, todėl susidaro mažiau šalutinių produktų. Jis naudojamas, pavyzdžiui, automobilių, traukinių, autobusų, kosmoso ir bendroms pramoninėms dangoms. CHDM pasižymi dideliu kristališkumu ir suteikia poliesterių, kurių stiklėjimo temperatūra aukštesnė nei linijinių glikolių. Miltelinėms dangoms skirti kristaliniai poliesteriai tuo pasinaudoja. Nesotieji poliesteriai, skirti gelio dangoms, stiklo pluoštu armuotiems plastikams ir lakštų liejimo mišiniams, yra kitos paskirties, kur CHDM suteikia labai gerą atsparumą korozijai. Polikarbonatiniai dioliai iš CHDM naudojami didelio našumo poliuretanuose. Alkoksilinto CHDM akrilatai naudojami spinduliuote kietėjančiose dangose, kurios suteikia tvirtumo ir elastingumo. |
| Gamybos metodai |
Komerciniu požiūriu svarbus CHDM gamybos procesas yra dimetiltereftalato (DMT) hidrinimas per dimetilheksahidrotereftalatą (DMHT) metanolio tirpale arba išlydytoje būsenoje. Hidrinimo įrenginį sudaro du reaktoriai. Pirmajame reaktoriuje palaikoma nuolatinė produkto DMHT ir DMT cirkuliacija. Išlydytas DMT pumpuojamas į šio reaktoriaus įleidimo angą, kuri veikia esant 30–48 MPa ir 160–180 laipsnių su komerciniu palaikomu Pd katalizatoriumi. Temperatūros kontrolė pasiekiama veikiant pakankamai didelėmis mišinio skerspjūvio apkrovomis. 10 % produkto DMHT. Tai leidžia radialiai išsklaidyti šilumą per reaktoriaus sieneles ir iš esmės išvengia aukštos temperatūros smailių. Atvėsintos reaktoriaus nuotekos, kuriose yra tik nedideli kiekiai nesureagavusio DMT, yra padalinamos: 8–10 dalių per siurblį ir šilumokaitį grąžinama į reaktoriaus įvadą. Likusios 1-2 dalys (tikslus kiekis atitinka šviežio DMT kiekį) nuolat tiekiamos į antrąjį reaktorių, kad būtų atliktas galutinis Pd katalizuojamas hidrinimas.
Šio proceso pranašumas yra tas, kad DMT gali būti hidrinamas kaip apytiksliai. 10 % atskiesto pašaro nenaudojant didelio skysčio kiekio. DMHT išeiga paprastai yra 97–98 %, o pagrindiniai šalutiniai produktai yra metilo 4-metil-4- cikloheksankarboksirūgšties metilo esteris ir šiek tiek 1-hidroksimetil-4-metilcikloheksano. 1,4-Bis(hidroksimetil)cikloheksanas (CHDM) susidaro antrajame hidrinimo etape.
Pramoniniuose procesuose naudojami komerciniai vario chromito katalizatoriai. Katalizatoriaus poveikis, buvimo laikas ir temperatūra turi būti kruopščiai sureguliuoti, kad CHDM produkte cis/trans santykis būtų nuo 1/3 iki 1/4. Pastovus izomerų santykis yra svarbus tolesniam CHDM apdorojimui formuojant poliesterį, nes cis ir trans-CHDM poliesterių kristalinės struktūros skiriasi ir taip įtakoja poliesterio pluošto lydymosi diapazoną ir tankį.
Be šalutinių pirmojo hidrinimo etapo produktų, antrajame esterio hidrinimo etape gali susidaryti 4-metiloksimetilhidroksimetilcikloheksanas ir bis(4-hidroksimetilcikloheksilo) eteris. Taikant Eastman procesą išvengiama aukštai verdančių junginių susidarymo ir taip sutaupoma sudėtingo šalutinių produktų atskyrimo frakcionuojant vakuume. Diolis išvalomas paprasčiausiai pašalinant metanolį ir žemai verdančius junginius. Šiuo metodu gaunamas pluošto kokybės CHDM yra apytiksliai. 99 % grynumo. Grynas CHDM taip pat gali būti gaunamas perdirbant poli(1,4-cikloheksileno dimetileno tereftalato) atliekas, pirmiausia skaidant poliesterį, esant mažos molekulinės masės alkoholiams, o po to gautą mišinį hidrinant, analogiškai aprašytam aukščiau.
 |
| Taikymas |
1,4-Cikloheksandimetanolis yra poliesterių pirmtakas. Tai vienas iš svarbiausių komonomerų polietileno tereftalato (PET) arba polietileno tereftalio esterio (PETE) gamyboje. 1,4-Cikloheksandimetanolis buvo naudojamas poliketalių kopolimerų sintezei. Jis buvo naudojamas kaip diolio komonomeras sintezuojant poliesterio karbonatus 1,3-propilenko-1,4-cikloheksandimetileno sukcinato pagrindu. |
| Paruošimas |
Pirmuoju etapu prolino katalizuojamas formaldehido, krotonaldehido ir etilo akrilato ciklo pridėjimas formaldehido, krotonaldehido ir etilo akrilato būdu domino Manicho kondensacijos būdu ir Dielso būdu gauna etilo 4-formilcikloheks-3-enkarboksilatą (1 junginys). –Alksnio (D–A) procesas.
1,4-Cikloheksandimetanolio (CHDM) ir CHDA sintezė iš 1 junginio. Cu pagrindu pagaminti katalizatoriai buvo plačiai naudojami esteriams hidrinti į alkoholius. 1 junginys gali būti hidrinamas iki CHDM naudojant komercinį Cu/Zn/Al katalizatorių. Optimizuotomis reakcijos sąlygomis (240 laipsnis, 4,0 MPa H2, 12 val.) buvo pasiekta didelė CHDM išeiga (84%). Pirmajame etape atsižvelgus į optimizuotą 1 junginio išeigą (91%), bendra CHDM išeiga, pradedant nuo formaldehido, krotonaldehido ir etilo akrilato, pasiekė 76%. |
| Bendras aprašymas |
1,4-Cikloheksandimetanas plačiai naudojamas kaip kryžminio ryšio reagentas polimerų pramonėje. |
| Reaktyvumo profilis |
1,4-Cikloheksandimetanolyje (CHDM) vyksta būdingos diolio reakcijos su dviem pagrindinėmis hidroksilo funkcijomis. Skirtingai nuo 1,2- ir 1,3-diolių CHDM reakcijos su aldehidais arba ketonais nesusidaro heterociklinių produktų, tokių kaip 1,3-dioksolanai arba 1,{ {9}}dioksenanai. |
| Tirpumas vandenyje |
Jo tirpumas 20 laipsnio (g 100 g tirpiklio) benzene yra 1,1, trichlormetane 5,7, vandenyje 92,0 ir metanolyje 92,2. |
