| 화학적 특성 |
1,4-사이클로헥산디메탄올은 녹은 후 흰색의 왁스 같은 고체 또는 투명한 무색 점성 액체입니다. 녹는점은 43도(시스), 70도(트랜스)입니다. 승화 온도는 160도이며 물과 알코올과 섞이고 케톤에 용해되며 지방족 탄화수소와 에테르에 거의 용해되지 않습니다. |
| 형질 |
1,4-사이클로헥산디메탄올(CHDM)은 단단하고 유연하며 TG가 높으며 열 안정성, 용해도 및 내후성이 우수합니다. 폴리에스터 화합물의 반응성을 향상시키고 폴리머의 가수분해 안정성, 가소성, 광택, 투명성, 인쇄성 및 가공성을 향상시킬 수 있습니다. |
| 용도 |
1,4-사이클로헥산디메탄올은 폴리에스테르 섬유, 폴리에스테르 전기 제품, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리에스테르 유약, 폴리우레탄 폼을 제조하고 윤활유 및 유압유를 생산하는 데 사용됩니다. |
| 용도 |
1,4-비스(하이드록시메틸)사이클로헥산의 중요한 응용 분야는 PET 생산입니다. CHDM은 투명도를 높이고, 융점을 낮추고, 결정화 속도를 낮추는 등 특성을 변경하여 PET의 공정 범위를 넓히기 위해 소량으로 사용됩니다. 성형 공정을 더 낮은 온도에서 수행할 수 있으므로 부산물 생성이 줄어듭니다. 예를 들어 자동차, 기차, 버스, 항공우주 및 일반 산업용 코팅에 사용됩니다. CHDM은 결정성이 높고 폴리에스테르에 선형 글리콜보다 유리 전이 온도가 더 높습니다. 분체 코팅용 결정성 폴리에스테르는 이러한 이점을 활용합니다. 젤 코팅용 불포화 폴리에스테르, 유리 섬유 강화 플라스틱 및 시트 성형 화합물은 CHDM이 매우 우수한 내식성을 제공하는 다른 용도로 사용됩니다. CHDM의 폴리카보네이트 디올은 고성능 폴리우레탄에 사용됩니다. 알콕시화된 CHDM의 아크릴레이트는 인성과 탄력성을 부여하는 방사선 경화성 코팅에 사용됩니다. |
| 생산 방법 |
CHDM을 생산하는 상업적으로 중요한 공정은 메탄올 용액이나 용융 상태에서 DMHT(디메틸 헥사히드로테레프탈레이트)를 통해 DMT(디메틸 테레프탈레이트)를 수소화하는 것입니다. 수소화 플랜트는 두 개의 반응기로 구성됩니다. 제1 반응기에서는 생성물 DMHT 및 DMT의 연속적인 순환이 유지된다. 용융된 DMT는 이 반응기의 입구로 펌핑되며, 이 반응기는 상업용 지지 Pd 촉매를 사용하여 30~48MPa 및 160~180도에서 작동합니다. 온도 제어는 ca. 혼합물의 충분히 높은 단면적 부하에서 작동함으로써 달성됩니다. DMHT 제품에 10%. 이는 반응기 벽을 통해 열의 방사형 소산을 허용하고 고온 피크를 크게 방지합니다. 미반응 DMT가 소량만 포함된 냉각된 반응기 유출물은 나누어집니다. 8~10개 부품은 펌프와 열 교환기를 통해 반응기 입구로 재활용됩니다. 나머지 1-2 부분(정확한 양은 새로운 DMT의 양에 해당함)은 최종 Pd 촉매 수소화를 위해 두 번째 반응기로 연속적으로 공급됩니다.
이 공정의 장점은 DMT가 ca로 수소화될 수 있다는 것입니다. 많은 양의 액체를 처리하지 않고 10% 희석 사료. DMHT의 수율은 일반적으로 97~98%이며, 메틸 4-메틸-4- 사이클로헥산카르복실산 메틸 에스테르와 일부 1-하이드록시메틸-4-메틸사이클로헥산이 주요 부산물로 사용됩니다. 1,4-비스(하이드록시메틸)사이클로헥산(CHDM)은 수소화의 두 번째 단계에서 형성됩니다.
산업 공정에서는 상업용 구리 크로마이트 촉매를 사용합니다. CHDM 제품에서 시스/트랜스 비율이 1/3~1/4이 되도록 촉매 효과, 체류 시간 및 온도를 신중하게 조정해야 합니다. 시스 및 트랜스-CHDM 폴리에스테르의 결정 구조가 달라서 폴리에스테르 섬유의 용융 범위와 밀도에 영향을 미치기 때문에 폴리에스테르 형성에서 CHDM의 추가 가공에 일정한 이성질체 비율이 중요합니다.
1차 수소화 단계의 부산물 외에, 에스테르 수소화의 2차 단계에서 4-메틸옥시메틸하이드록시메틸사이클로헥산 및 비스(4-하이드록시메틸사이클로헥실)에테르가 생성될 수 있습니다. Eastman 공정은 끓는점이 높은 화합물의 형성을 방지하므로 진공 분별을 통한 부산물 분리의 번거로움을 줄여줍니다. 메탄올과 끓는점이 낮은 화합물을 간단히 제거하면 디올이 정제됩니다. 이 방법으로 얻은 섬유 품질의 CHDM은 ca. 99% 순도. 순수한 CHDM은 또한 먼저 저분자량 알코올의 존재 하에 폴리에스터를 분해한 후 생성된 혼합물을 위에서 설명한 것과 유사한 수소화 처리하여 폐 폴리(1,4-사이클로헥실렌 디메틸렌 테레프탈레이트)를 재활용함으로써 얻을 수도 있습니다.
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| 애플리케이션 |
1,4-사이클로헥산디메탄올은 폴리에스테르의 전구체입니다. 이는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌 테레프탈산 에스테르(PETE) 생산에 가장 중요한 공단량체 중 하나입니다. 1,4-사이클로헥산디메탄올은 폴리케탈 공중합체의 합성에 사용되었습니다. 이는 1,3-프로필렌-co-1,4-사이클로헥산디메틸렌 숙시네이트를 기반으로 하는 폴리에스테르-카보네이트를 합성하는 동안 디올 공단량체로 사용되었습니다. |
| 준비 |
첫 번째 단계에서, 프롤린 촉매에 의한 포름알데히드, 크로톤알데히드 및 에틸 아크릴레이트의 공식 [3+1+2] 고리 첨가는 도미노 만니히 축합 및 Diels에 의해 에틸 4-포밀시클로헥스-3-엔카르복실레이트(화합물 1)를 생성합니다. –앨더(D–A) 프로세스.
화합물 1로부터 1,4-사이클로헥산디메탄올(CHDM) 및 CHDA의 합성. Cu 기반 촉매는 에스테르를 알코올로 수소화하는 데 널리 사용되었습니다. 화합물 1은 상업적으로 이용 가능한 Cu/Zn/Al 촉매를 통해 CHDM으로 수소화될 수 있습니다. 최적화된 반응 조건(240도, H2 4.0 MPa, 12시간)에서 높은 수율(84%)의 CHDM이 달성되었습니다. 첫 번째 단계에서 화합물 1의 최적화된 수율(91%)을 고려한 후 포름알데히드, 크로톤알데히드 및 에틸 아크릴레이트에서 시작하는 CHDM의 전체 수율은 76%에 도달했습니다. |
| 일반적인 설명 |
1,4-사이클로헥산디메타노는 폴리머 산업에서 가교 시약으로 광범위하게 사용됩니다. |
| 반응성 프로필 |
1,4-사이클로헥산디메탄올(CHDM)은 두 가지 주요 하이드록실 기능을 갖는 디올의 특징적인 반응을 겪습니다. 1,2- 및 1,3-디올과 달리 CHDM과 알데히드 또는 케톤의 디올 반응은 1,{7}}디옥솔란 또는 1,{과 같은 헤테로고리 생성물을 형성하지 않습니다. {9}}디옥세난. |
| 물에 대한 용해도 |
벤젠에 대한 20도(용매 100g에 g)의 용해도는 1.1, 트리클로로메탄에 대한 용해도는 5.7, 물에 대한 용해도는 92.0, 메탄올에 대한 용해도는 92.2입니다. |
