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2-Butoxyethanol, eine organische Verbindung mit der chemischen Formel C6H14O2, ist eine farblose transparente Flüssigkeit, die in Wasser, Aceton, Benzol, Ether, Methanol, Tetrachlorkohlenstoff und anderen organischen Lösungsmitteln und Mineralölen löslich ist. Es wird hauptsächlich als hochsiedendes Lösungsmittel für Farben, insbesondere Nitrolacke, schnell trocknende Farben, Lacke, Emaille und Farbentferner, sowie als inaktiver Verdünner für Klebstoffe, Metallwaschmittel, Farbentferner, Faserbenetzungsmittel, Pestiziddispergiermittel, Arzneimittelextraktionsmittel und Harzweichmacher verwendet.
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Chemische Formel |
C6H14O2 |
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Genaue Masse |
118 |
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Molekulargewicht |
118 |
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m/z |
118 (100.0%), 119 (6.5%) |
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Elementaranalyse |
C, 60.98; H, 11.94; O, 27.08 |
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2-Butoxyethanol, auch Ethylenglykolbutylether genannt, ist eine organische Verbindung mit einem breiten Anwendungsspektrum. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Zusammenfassung seiner Verwendungsmöglichkeiten:
- Farben und Beschichtungen: Diese Verbindung ist ein Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt, besonders geeignet für Nitro-Sprühfarben, schnell trocknende Farben, Lacke, Emaille und Abbeizmittel. Es kann den Glanz und die Fließfähigkeit des Lackfilms verbessern und ein Beschlagen und Faltenbildung verhindern.
- Tinte: Ein Lösungsmittel, das als Druckfarbe und Stempelfarbe verwendet werden kann.
- Andere Lösungsmittel: werden als Metallwaschmittel, Entfettungsmittel, Reinigungsmittel für Automotoren, chemische Reinigungslösungsmittel, Epoxidharzlösungsmittel usw. verwendet. Sie können auch als Stabilisator für Latexfarben und als Verdunstungsinhibitor für Flugzeugbeschichtungen verwendet werden.
Anwendungen in der chemischen Industrie
- Faserbenetzungsmittel: Wird zum Benetzen und Dispergieren von Fasern verwendet.
- Dispergiermittel für Pestizide: Hilft bei der gleichmäßigen Verteilung von Pestiziden in der Lösung und verbessert so die Wirksamkeit des Pestizideinsatzes.
- Harzweichmacher: Wird zum Plastifizieren und Modifizieren von Harzen verwendet.
- Zwischenprodukte der organischen Synthese: werden als Rohstoffe oder Zwischenprodukte für die Synthese anderer organischer Verbindungen verwendet.
- Arzneimittelextraktionsmittel: Wird zur Extraktion und Reinigung von Arzneimitteln verwendet.
- Tensid: Kann Ölflecken auf Oberflächen von Metallen, Stoffen, Glas, Kunststoffen usw. entfernen.
- Reagenz zur Messung von Eisen und Molybdän: Wird in der chemischen Analyse zur Bestimmung des Eisen- und Molybdängehalts verwendet.
- Sonstiges: Verbesserung der Emulgierleistung durch Auflösen von Mineralöl in Seifenlösung als Hilfslösungsmittel; Wird zur Trennung von Kalzium und Strontium aus Nitraten verwendet. Wird als Lösungsmittel für Kolophonium, Insektenkleber, Muschelharz, Indenharz und Ethylfaser verwendet; Wird als Lösungsmittel für Tinte, Textilfarben und Textilveredelungsmittel verwendet.
Die Erfindung betrifft den Bereich der chemischen Industrie, insbesondere ein Herstellungsverfahren für Ethylenglykolmonobutylether. Die Herstellungsmethode von Ethylenglykolmonobutylether.
Das Gebrauchsmuster ist dadurch gekennzeichnet, dass: Ethylenoxid und n-Butanol als gemischte Rohmaterialflüssigkeit hergestellt werden, die für den Standby-Modus gekühlt wird; Geben Sie ein Molekularsieb mit hohem Silizium-Aluminium-Anteil oder ein reines Silizium-Molekularsieb und poröses Siliziumdioxid in einen Muffelofen zum Hochtemperaturrösten und stellen Sie den kalzinierten Katalysator nach der Nummerierung in den Standby-Trockner. Geben Sie die Zufuhrflüssigkeit und den kalzinierten Katalysator zur Reaktion in einen Reaktor, um das Produkt zu erhalten. Der in der Erfindung verwendete Katalysator mit hohem Silicium-Aluminium-Verhältnis oder vollständigem Silicium-Molekularsieb und porösem Siliciumdioxid weist niedrige Anschaffungskosten, einen einfachen Behandlungsprozess, einen stark vereinfachten Produktionsprozess, reduzierte Produktionskosten für Katalysator oder Modell, eine hohe Selektivität von Ethylenglykolmonobutylether und eine hohe Stabilität auf.
Welche Gefahren birgt diese Verbindung?
1. Schädigung der menschlichen Gesundheit
Akute Vergiftung
- Einatmen: Dämpfe reizen die Atemwege und können Reizungen der Atemwege sowie Leber- und Nierenschäden verursachen.
- Hautkontakt: Kann Hautreizungen und Dermatitis verursachen.
- Augenkontakt: Dämpfe können die Augen reizen und Beschwerden oder Augenschäden verursachen.
- Verschlucken: Verschlucken ist schädlich und kann Magen-Darm-Beschwerden sowie Leber- und Nierenschäden verursachen.
Langzeitbelichtung
- Kann zu chronischen Vergiftungen führen, die das Blutsystem, das Nervensystem usw. beeinträchtigen.
- Es kann auch negative Auswirkungen auf das Fortpflanzungssystem haben, beispielsweise eine Beeinträchtigung der Spermienqualität.
2. Schädigung der Umwelt
Verschmutzte Wasserquellen und Böden
- 2-Butoxyethanolkann durch Abwasserableitung oder -leckage in Wasserquellen und in den Boden gelangen und toxische Wirkungen auf Wasserorganismen und Bodenmikroorganismen haben.
- In Wasserorganismen kann es zu einer Bioakkumulation kommen, die das Ökosystem langfristig schädigt.
Luftverschmutzung
- Der von dieser Verbindung erzeugte Dampf diffundiert in die Luft und kann zu einer Verschmutzung der Atmosphäre führen.
- Unter Sonneneinstrahlung besteht die Gefahr der Bildung explosiver Peroxide, was die Gefahr für die atmosphärische Umgebung erhöht.
3. Sonstige Gefahren
Brennen und explodieren
- Bei dieser Verbindung besteht die Gefahr einer Verbrennung und Explosion, wenn sie offenem Feuer, großer Hitze oder Kontakt mit Oxidationsmitteln ausgesetzt wird.
- Sein Dampf ist schwerer als Luft und kann sich in tieferen Lagen über beträchtliche Entfernungen ausbreiten. Es entzündet sich und entzündet sich erneut, wenn es einer Feuerquelle ausgesetzt wird.
Verbotene Gegenstände
Der Kontakt mit starken Oxidationsmitteln, starken Säuren, Säurechloriden, Säureanhydriden, Halogenen und anderen verbotenen Substanzen kann zu chemischen Reaktionen führen und giftige oder explosive Substanzen erzeugen.
4. Schutzmaßnahmen
Persönlicher Schutz
- Während des Betriebs ist geeignete persönliche Schutzausrüstung wie Schutzbrillen, Handschuhe, Schutzkleidung und Masken zu tragen.
- Vermeiden Sie das Einatmen von Dämpfen oder Hautkontakt und verwenden Sie bei Bedarf Atemschutzgeräte.
Schutz am Arbeitsplatz
- Es sollte in einer gut belüfteten Umgebung betrieben werden, um die Konzentration von Dämpfen und Expositionsrisiken zu reduzieren.
- Stellen Sie Sicherheitsduschen und Augenspülgeräte bereit, um bei Unfällen rechtzeitig vorgehen zu können.
Abfallentsorgung
Die entsorgte Verbindung sollte gemäß den einschlägigen Umweltvorschriften behandelt und entsorgt werden, um eine Umweltverschmutzung durch wahllose Entsorgung oder Deponierung zu vermeiden.
Welche innovativen Methoden gibt es für den Einsatz dieser Verbindung in der Metallverarbeitung?
Die innovativen Einsatzmöglichkeiten dieser Verbindung in der Metallverarbeitung spiegeln sich vor allem in folgenden Aspekten wider:
(1.) Metalloberflächenbehandlung nach dem Brand:Es wurde ein Verfahren zur Verwendung dieser Substanz zur Behandlung von Metalloberflächen nach einem Brand vorgeschlagen, das spezielle Schritte zur Vorbereitung einer chemischen Lösung umfasst, um die Metalloberfläche effektiv zu reinigen und durch den Brand entstandene Rückstände zu entfernen. Die spezifischen Schritte umfassen die Verwendung einer chemischen Lösung, die hauptsächlich aus der Verbindung besteht, die Zugabe bestimmter Anteile von Siliziumoxid, Kaliumpyrophosphat, Trinatriumphosphat und anderen Komponenten, das Mischen, Verdünnen, Reagieren und Reinigen, um letztendlich das Ziel der Reinigung der Metalloberfläche zu erreichen.
(2.)Die Behandlung von Abwasser, das Diethylenglykolbutylether enthält:In der Oberflächenbehandlungsindustrie ist Diethylenglykolbutylether ein häufig verwendetes Reinigungsmittel und seine Abwasserbehandlung ist ein wichtiges Thema. Es wurde eine kombinierte biochemische Behandlungsmethode vorgeschlagen, die organische Stoffe wirksam abbauen und Stickstoff entfernen und gleichzeitig die Betriebskosten der Abwasserbehandlung senken kann
Dieses Verfahren ist für die Behandlung von Diethylenglykolbutylether enthaltenden Abwässern, insbesondere in der metallverarbeitenden Industrie, von großer Bedeutung.
(3.) Die Synthesemethode von Ethylenglykolbutylether:Es wurde eine neue Synthesemethode für Ethylenglykolbutylether vorgeschlagen, bei der ein geträgerter Palladiumkatalysator zur direkten Herstellung von Ethylenglykolbutylether durch Butyraldehyd-Reduktionsveretherungsreaktion verwendet wird. Diese Methode zeichnet sich durch einfache und leicht zu gewinnende Rohstoffe, eine hohe Produktselektivität, milde Reaktionsbedingungen und einen umweltfreundlichen Prozessweg aus
Dieses Verfahren führt zu erheblichen Verbesserungen der Reaktionstemperatur, des Wasserstoffdrucks, der Reaktionszeit usw., wodurch der Energieverbrauch und die Kosten des Syntheseprozesses erheblich gesenkt und gleichzeitig die Selektivität des Produkts verbessert werden.
Welche Alternativen gibt es zu dieser Verbindung?
2-Butoxyethanol, auch bekannt als Ethylenglykolbutylether, ist ein in der Industrie weit verbreitetes organisches Lösungsmittel. Aufgrund des potenziellen Schadens für die menschliche Gesundheit und die Umwelt ist es jedoch besonders wichtig, geeignete Alternativen zu finden. Hier sind einige mögliche Alternativen:
Ethylenglykol-tert-butylether
- Verwendung: Wird hauptsächlich als Additiv in wasserbasierten Systemen, wasserdispergierbaren Latexbeschichtungen in der Beschichtungsindustrie sowie als Dispergiermittel, Verlaufsmittel und Entschäumer verwendet.
- Vorteile: In den Bereichen Beschichtungen, Tinten usw. kann Ethylenglykol-tert-butylether diese Verbindung ersetzen und eine bessere Leistung bieten, wie z. B. eine Verbesserung der Trocknungsgeschwindigkeit, Ebenheit, Glanz und Haftfestigkeit.
Andere Alkohol-Ether-Lösungsmittel
- Lösungsmittel wie Ethylenglykolmethylether und Ethylenglykolethylether können die Verbindung in bestimmten Anwendungen ersetzen.
- Es ist zu beachten, dass diese Ersatzstoffe bei der Verwendung auch den einschlägigen Sicherheitsverfahren und Umweltanforderungen entsprechen müssen.
Natürliche Lösungsmittel
- Natürliche Lösungsmittel wie Pflanzenöl und Naturharze können in bestimmten spezifischen Anwendungen als Ersatz für die Verbindung dienen.
- Vorteile: Diese natürlichen Lösungsmittel weisen normalerweise eine geringere Toxizität und eine bessere Biokompatibilität auf, erfordern jedoch möglicherweise einen gewissen Kompromiss bei der Leistung.
Umweltfreundliche Lösungsmittel
- Mit dem zunehmenden Bewusstsein für den Umweltschutz wurden immer mehr umweltfreundliche Lösungsmittel entwickelt, wie zum Beispiel bestimmte biobasierte Lösungsmittel, wasserbasierte Lösungsmittel usw.
- Diese Lösungsmittel bieten eine gute Leistung und haben gleichzeitig eine geringe Umweltbelastung.
Lösungsmittelfreies-System
- In einigen Anwendungen können lösungsmittelfreie Systeme als Alternative zu herkömmlichen lösungsmittelbasierten Produkten in Betracht gezogen werden.
- Lösungsmittelfreie Systeme kombinieren typischerweise Harz, Pigmente und andere Komponenten durch chemische Reaktionen oder physikalische Methoden direkt miteinander und vermeiden so den Einsatz von Lösungsmitteln.
Molekularer Mechanismus von 2-Butoxyethanol als Co-Tensid
2-Butoxyethanol (Ethylenglykolmonobutylether, CAS-Nummer 111-76-2) ist eine organische Verbindung, die Etherbindungen (- O -) und Hydroxylgruppen (- OH) kombiniert. Seine Summenformel lautet C₆H₁O₂ und sein Molekulargewicht beträgt 118,17. Als wichtiger Bestandteil der nichtionischen Tenside wird 2-Butoxyethanol im industriellen Bereich häufig verwendet, insbesondere in Beschichtungen, Tinten, Metallreinigungsmitteln und Mikrolotionsystemen. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Grenzflächenspannung durch amphiphile Gruppen (hydrophile Hydroxyl- und lipophile Butoxidketten) in der Molekülstruktur zu regulieren und synergistisch mit dem Haupttensid stabile Mizellen- oder Umkehrmizellenstrukturen zu bilden.
Strukturelle Regulierung der Grenzflächen-Gesichtsmaske: synergistischer Effekt mit dem Haupttensid
Im Mikrolotion- oder Reverse-Micelle-System optimiert 2-Butoxyethanol die Struktur der Interface-Gesichtsmaske durch folgende Mechanismen:
Zwischen den Haupttensidschichten einfügen, um die Krümmung der Grenzfläche zu verstärken
Das Haupttensid (wie Natriumdodecylsulfat, SDS) bildet eine Monoschicht an der Öl-{0}}Wasser-Grenzfläche und seine hydrophobe Schwanzkette (C ₁₂ H ₂₅) erstreckt sich in Richtung der Ölphase, während die hydrophile Kopfgruppe (- SO ₄⁻) an die Wasserphase bindet. Die Butoxykette von 2-Butoxyethanol kann in die Lücke der hydrophoben Endkette des Haupttensids eingefügt werden, wodurch hydrophobe Wechselwirkungen durch Van-der-Waals-Kräfte verstärkt werden. Gleichzeitig bildet die Hydroxylgruppe Wasserstoffbrückenbindungen mit den polaren Gruppen der Haupttensid-Kopfgruppe (z. B. -SO₄⁻) und bildet so einen „Haupt-Co-Tensid-Verbundfilm“.
Fall: Wenn in der W/O-Mikrolotion (Öl in Wasser) das Molverhältnis von SDS zu 2-Butoxyethanol 1:2 beträgt, erhöht sich die Dicke der Grenzflächengesichtsmaske von 1,8 nm auf 2,5 nm und der Grenzflächenelastizitätsmodul erhöht sich um 40 %, was der Koaleszenz von Öltröpfchen effektiv entgegenwirkt.
Passen Sie die Fließfähigkeit der Gesichtsmaske an, um den Phasenwechselanforderungen gerecht zu werden
Die Etherbindung von 2-Butoxyethanol verleiht dem Molekül Flexibilität und ermöglicht ihm eine freie Rotation in der Grenzflächenmembran, wodurch die Steifigkeit der Membran verringert wird. Wenn sich die Temperatur oder die Zusammensetzung des Systems ändert (z. B. beim Übergang von W/O zu O/W), können flexible Moleküle durch Konformationsanpassung die Grenzflächenstabilität aufrechterhalten.
Experimentelle Daten: In der Mikrolotion, die 2-Butoxyethanol enthält, nimmt der viskoelastische Modul (G') der Grenzflächen-Gesichtsmaske mit steigender Temperatur (25–60 Grad) nur um 15 % ab, während der des Nicht-Tensid-Systems um 50 % abnimmt, was darauf hindeutet, dass es den durch Phasenwechsel verursachten Grenzflächenstress abfedern kann.
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