Dietilenglicol puro, Una especie de poliol, fórmula química C4H10O3, CAS 111-46-6, es un líquido viscoso higroscópico incoloro, inodoro, transparente e higroscópico con un sabor dulce picante, no corrosivo y baja toxicidad. Es miscible con agua, etanol, etilenglicol, acetona, cloroformo, furfural, etc. Es inmiscible con éter, tetracloruro de carbono, disulfuro de carbono, cadena recta de hidrocarbonos, hidrocarbonos aromáticos, etc. La solubilidad es similar a la de el etileno glicol, pero la solubilidad de los hidrocarbonos es fuerte. El dietilenglicol puede ser miscible con agua, etanol, etilenglicol, acetona, cloroformo, furfural, etc. La colcha, la goma laca, el acetato de celulosa y la mayoría de los aceites son insolubles en el dietilenglicol, pero pueden disolver nitrato de celulosa, resina alkyd, resina de resina, poliuretanos y la mayoría de diados. Inflamable, bajo tóxico. Tiene las propiedades químicas generales del alcohol y el éter. Evite el contacto con óxidos y la humedad húmeda. A menudo se usa como solvente en anticongelante.
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Fórmula química |
C4H10O3 |
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Masa exacta |
106 |
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Peso molecular |
106 |
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m/z |
106 (100.0%), 107 (4.3%) |
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Análisis elemental |
C, 45.27; H, 9.50; O, 45.23 |
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El dietilenglicol (también conocido como dietilenglicol, monohidrato de dietilenglicol, fórmula química C4H10O3) es un líquido viscoso incoloro, transparente e higroscópico que es miscible con solventes como agua, etanol y acetona. Sus propiedades físicas y químicas únicas, como la baja volatilidad, el alto punto de ebullición y la fuerte solubilidad, lo convierten en una materia prima indispensable en el campo industrial, ampliamente utilizada en más de diez industrias, incluidas químicas, farmacéuticas, alimenticios, textiles y energía.
La aplicación en el campo de la ingeniería química se extiende a través de toda la cadena de síntesis de materia prima, modificación del producto y optimización de procesos. Sus características como solvente, plastificante e intermedio se han convertido en la clave para la actualización industrial.
1. Producción de fibras de poliéster y resinas
Dietilenglicol puroes una de las materias primas importantes para sintetizar fibras de poliéster (como el poliéster), que reacciona con ácido tereftálico (PTA) para producir tereftalato de polietileno (PET). La producción global de poliéster representa más del 80% de la fibra sintética total, y se usa ampliamente en los campos de ropa, muebles para el hogar e industria. Su adición puede ajustar la cristalinidad y el punto de fusión del poliéster, mejorando la suavidad y la resistencia a los arrugas de las fibras.
Por ejemplo, en la producción de fibras básicas de poliéster, agregar al 5% de dietilenglicol puede aumentar el alargamiento de la fibra en una ruptura en un 20% y reducir su resistencia a la ruptura en un 10%, satisfaciendo la demanda de telas finales -}.
Además, también se usa para producir resina de poliéster insaturada (UPR), que es el sustrato principal para productos de fibra de vidrio, piedras artificiales y recubrimientos. Se espera que el tamaño global del mercado de UPR supere los 15 mil millones de dólares estadounidenses para 2025, con dietilenglicol que representa más del 30%. Su alta reactividad y resistencia química hacen que la UPR sea insustituible en los campos de construcción, automotriz y construcción naval.
2. Solvente y extractante
Como solvente, puede disolver sustancias como nitrocelulosa, resina, aceite y tinta de impresión, promover reacciones químicas y procesamiento. En el campo de los petroquímicos, se usa como un disolvente de extracción BTX (benceno, tolueno, xileno) para lograr una recuperación eficiente de hidrocarburos aromáticos en la unidad Yudex, con una pureza de más del 99.5%. Por ejemplo, después de adoptar el proceso de extracción de dietilenglicol, Sinopec Zhenhai Refining and Chemical aumentó la tasa de recuperación de los hidrocarburos aromáticos en un 8% y logró un aumento anual en los beneficios de más de 200 millones de yuanes.
Además, se pueden extraer compuestos como la cumarina y el indeno del alquitrán de carbón para la síntesis de aditivos de caucho y resina. Su capacidad de extracción selectiva permite que la pureza del producto objetivo alcance el 98%, reduciendo significativamente los costos de purificación posteriores.
3. Plasplantadores y lubricantes
La plastificación puede mejorar la flexibilidad de la goma y la resina, y extender la vida útil de los productos. Por ejemplo, agregar 5% -10% de dietilenglicol a los productos de PVC (cloruro de polivinilo) puede aumentar el alargamiento del material en una ruptura en un 30% y reducir su dureza en un 20%. Al mismo tiempo, como lubricante de fibra, puede reducir el daño por fricción a las telas durante el procesamiento y mejorar la eficiencia de producción en más del 15%. En la impresión y el teñido de las telas de poliéster, el lubricante de dietilenglicol puede reducir la tasa de rotura de la urdimbre del 3% al 0.5%, ahorrando más de 10 millones de yuanes en costos anuales.
La innovación de los excipientes de la formulación a la síntesis de fármacos se aplica en el campo farmacéutico, cubriendo el desarrollo de la formulación, la síntesis de fármacos y los materiales auxiliares de dispositivos médicos. Su biocompatibilidad y estabilidad química se han convertido en las ventajas centrales de las aplicaciones clínicas.
1. Excipientes farmacéuticos
Como disolvente para ingredientes activos estrogénicos en anticonceptivos orales, puede aumentar la solubilidad del fármaco en un 30% - 50% mientras reduce los efectos secundarios de la irritación gastrointestinal. Por ejemplo, en las tabletas compuestas Norgestrel, la adición de dietilenglicol aumenta la biodisponibilidad del fármaco en un 40% y aumenta la tasa de éxito de anticoncepción a 99.9%. Además, también se puede usar para preparar productos secos de congelación - y soluciones de criopreservación celular. Su rendimiento de protección de baja temperatura es superior al manitol y la sacarosa, y la tasa de supervivencia celular se puede aumentar al 95%.
En la producción de la vacuna COVID-19, la solución de criopreservación basada en dietilenglicol extendió la actividad de las partículas de virus a 6 meses, proporcionando garantía para el suministro global de vacunas.
2. Materiales auxiliares de equipos médicos
Como compuesto de líquido de frenos, proporciona una presión hidráulica estable en el sistema de frenado de equipos médicos para garantizar la precisión de la operación del equipo. Por ejemplo, en los escáneres de tomografía computarizada, un sistema hidráulico basado en dietilenglicol puede reducir los errores de posicionamiento a menos de 0.1 mm, mejorando la precisión del diagnóstico. Al mismo tiempo, también se puede usar como un disolvente anticoagulante en máquinas de hemodiálisis para evitar la coagulación de la sangre y extender el tiempo de diálisis a más de 4 horas. Además, los desinfectantes base pueden matar microorganismos en la superficie de los materiales de envasado, asegurando la seguridad de los medicamentos y los dispositivos médicos.
3. Materiales biomédicos
La polimerización de CO con ácido poliláctico (PLA) puede usarse para preparar andamios biodegradables para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares. El stent puede degradarse por completo dentro de los 12 meses en el cuerpo, evitando el riesgo de cirugía secundaria. Por ejemplo, el plano de dietilenglicol desarrollado por Lepu Medical ha ingresado a la etapa de ensayo clínico y se espera que se lance en 2026. Además, también puede usarse para sintetizar hidrogeles, que se puede utilizar como portadores de liberación sostenida de fármacos para lograr una liberación de fármacos sostenidos durante más de 7 días y mejorar el efecto terapéutico.
Industria alimentaria: actualización verde de aditivos a materiales de embalaje
La aplicación en la industria alimentaria cubre todo el proceso de procesamiento de materias primas, procesamiento de productos y seguridad de envasado, y su seguridad y funcionalidad se han convertido en la clave para la innovación de la industria.
1. Aditivos alimentarios
Como espesante y estabilizador en la industria de los dulces,Dietilenglicol puropuede aumentar la viscosidad del producto en un 20% -30%, mejorar el sabor y la apariencia. Por ejemplo, en la producción de chocolate, agregar 0,5% de dietilenglicol puede reducir el punto de fusión en 5 grados y evitar la deformación a altas temperaturas. Al mismo tiempo, también se puede usar en el procesamiento de productos lácteos para mejorar el rendimiento de la emulsificación y aumentar la estabilidad de la loción en un 40%. En la producción de yogurt, los estabilizadores pueden acortar el tiempo de fermentación en 2 horas mientras mantienen la acidez del producto entre el pH 4.0-4.5, extendiendo la vida útil de los estanterías a 21 días.
2. Materiales de envasado de alimentos
Utilizado para sintetizar botellas y películas de poliéster, su excelente transparencia y resistencia química pueden satisfacer las necesidades de envasado de bebidas, aceites comestibles y otros productos. La propiedad de barrera de oxígeno de las botellas de poliéster puede alcanzar 0.1 cm ³/(m ² · 24h · 0.1MPa), evitando efectivamente la oxidación y el deterioro de los alimentos. Por ejemplo, después de que Coca Cola Company adoptó botellas de poliéster a base de dietilenglicol, la vida útil del producto se extendió a 18 meses y la cuota de mercado aumentó en un 5%. Además, la resistencia a la temperatura de las bolsas básicas de envasado de alimentos puede alcanzar 120 grados, haciéndolas adecuadas para altos procesos de esterilización de temperatura - y garantizando la seguridad alimentaria.
Industria textil: avance tecnológico desde el procesamiento de fibra hasta el acabado funcional
La aplicación en el campo textil cubre todo el proceso de producción de fibra, imprenta y procesamiento de teñido, y el acabado posterior, y su lubricidad y absorción de humedad se convierten en el núcleo de mejorar la calidad del producto.
1. Producción de fibra
Como monómero de copolímero en la producción de poliéster, puede ajustar la cristalinidad y la orientación de las fibras, mejorar su suavidad y anti - propiedades estáticas. Agregar al 5% de dietilenglicol puede reducir la resistencia de la rotura del poliéster en un 10% y aumentar el alargamiento en el descanso en un 20%, satisfaciendo la demanda de telas de ropa finales -}. Por ejemplo, la ropa interior térmica de la serie HeatTech de Uniqlo utiliza poliéster modificado de dietilenglicol, lo que mejora su rendimiento térmico en un 30% y ha vendido más de 100 millones de piezas.
2. Procesamiento de impresión y teñido
Como solvente de colorante, puede aumentar la solubilidad de los colorantes en un 30%-50%, y mejorar la uniformidad del teñido a más del 95%.
En el teñido del IVA, se puede usar como un disolvente higroscópico para acortar el tiempo de teñido en 1 hora y reducir el consumo de energía en un 20%. Por ejemplo, después de usar dietilenglicol como solubilizante, la tasa de calificación de tinte de tiempo de Lutai Textile aumentó el 85% al 98%, ahorrando más de diez millones de yuanes en costos anuales.
3. Post Organization
Como lubricante de fibra, puede reducir el daño por fricción de las telas durante los procesos de costura y planchado, y mejorar la eficiencia de producción en más del 15%. En el acabado funcional, puede actuar como un portador para promover la penetración de los agentes antibacterianos, los retardantes de la llama y otros aditivos, aumentando el efecto final en un 30%. Por ejemplo, después del tratamiento con dietilenglicol, la tasa antibacteriana de la tela de poliéster antibacteriana puede alcanzar el 99%, cumpliendo con los estándares de la ropa protectora médica.
Sector energético: aplicaciones innovadoras desde combustibles tradicionales hasta nuevas energía
La aplicación en el campo de energía cubre aditivos de combustible, síntesis de biodiesel y deshidratación de gases, y su amabilidad y eficiencia ambiental se han convertido en la clave para la transformación de la industria.
1. Aditivos de combustible
Como anticoagulante diesel, puede reducir el punto de vertido de diesel en 10 - 15 grados, lo que le permite mantener la fluidez en entornos de baja temperatura. Por ejemplo, el combustible diesel con dietilenglicol agregado puede comenzar normalmente en un entorno de -20 grados, cumpliendo con la demanda de petróleo invernal en las regiones del norte. Al mismo tiempo, también puede servir como catalizador para el biodiesel, aumentando la tasa de conversión en un 10% y reduciendo el valor ácido a inferior a 0.5 mgkoh/g, cumpliendo con el estándar Nacional VI.
2. Síntesis de biodiesel
El biodiesel se puede preparar reaccionando con ésteres metílicos de ácidos grasos, con un valor calorífico de hasta 42 mJ/kg, que está cerca del nivel de diesel petroquímico.
Este proceso puede usar el aceite de residuos como materia prima, reducir los costos de producción en un 30%y reducir las emisiones de dióxido de carbono en un 50%. Por ejemplo, después de adoptar el proceso de dietilenglicol, COFCO puede producir 200000 toneladas de biodiesel anualmente, lo que es equivalente a reducir las emisiones de carbono en 600000 toneladas.
3. Deshidratación de gases
Al utilizar su fuerte higroscopicidad, el agua se puede eliminar del gas natural, reduciendo el punto de rocío del gas a debajo de - 20 grados, cumpliendo los requisitos de transporte de tuberías. En la producción de gas natural licuado (GNL), se puede usar como agente deshidratante para reducir el consumo de energía previa al tratamiento en un 20% y mejorar la eficiencia de producción. Por ejemplo, después de adoptar el proceso de deshidratación de dietilenglicol, la capacidad de procesamiento anual de la estación de recepción de GNL CNOOC Zhuhai ha aumentado en 1 millón de toneladas, lo que garantiza el suministro de energía al área de la Bahía Guangdong Hong Kong Macao.
Campos emergentes: aplicaciones transfronas desde la nanotecnología hasta la exploración espacial
Con el avance de la tecnología,Dietilenglicol puroha mostrado potencial innovador en los campos de borde de corte - como nanomateriales, soporte vital espacial y biorremediación.
1. Síntesis de nanomateriales
Como disolvente y estabilizador, se puede usar para preparar nanopartículas de metal (como nanopartículas de plata y oro) con tamaños de partículas controlables entre 5-50 nm y buena dispersión. Esta nanopartícula tiene amplias perspectivas de aplicación en catálisis, detección y campos biomédicos. Por ejemplo, las nanopartículas de plata estabilizadas con dietilenglicol pueden aumentar la tasa antibacteriana a 99.9% en recubrimientos antibacterianos, que se aplican a paredes del hospital y superficies de dispositivos médicos.
2. Soporte vital espacial
En el Sistema de Soporte de Vida Bioregenerativa (BLSS) de la Estación Espacial Internacional (ISS), el dietilenglicol se usa para descomponer el almidón como las sustancias en el excremento de los astronautas con una tasa de recuperación del 90%, proporcionando sales inorgánicas para el cultivo de plantas. En el experimento de simulación de la base de Marte, puede promover un aumento del 25% en la eficiencia de fijación de dióxido de carbono y un aumento del 15% en la tasa de producción de oxígeno, lo que proporciona soporte técnico para misiones espaciales tripuladas a término largo -}.
3. Bioremediación
Magnetic nanoparticles modified with diethylene glycol (Fe ∝ O ₄ @ SiO ₂ - DEG) can efficiently adsorb polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soil, with an adsorption capacity of 50mg/g and a degradation rate of>80% en 24 horas a 30 grados. En la remediación del suelo contaminado con petróleo, esta tecnología puede aumentar la tasa de degradación de los hidrocarburos de petróleo (TPH) total al 90% y acortar el período de remediación a 6 meses, proporcionando una nueva solución para la gobernanza ambiental.
El dietilenglicol, como una materia prima química multifuncional, ha extendido su aplicación desde la industria tradicional a los campos de tecnología de borde - de borde, convirtiéndose en una fuerza central en la promoción de la transformación verde industrial y un alto desarrollo de calidad-}. Con la integración de la biología sintética, la nanotecnología y la tecnología espacial, este antiguo compuesto continuará rejuveneciendo y proporcionará soluciones innovadoras para el desarrollo humano sostenible.
Dietilenglicol puroes un producto por - de la producción de etanol a partir de óxido de etileno.
Proceso tecnológico:
Use el método de hidratación directa para mezclar óxido de etileno y agua en una relación de 1: 8 y envíelos al reactor de mezcla. A 150 grados MPa, la reacción dura 40-60 minutos para generar una torre de deshidratación para una mayor deshidratación; La mezcla de etilenglicol en la parte inferior de la torre se envía a la torre de etilenglicol, y se puede obtener más del 99.8% de etilenglicol en la parte superior de la torre. El líquido inferior de la torre se envía a la primera torre de destilación de condensación, y el dietilenglicol se obtiene de la parte superior de la torre bajo la temperatura superior de la torre de 135-140 grados y presión de 4.0kPa. Continúe separándose para obtener trietilenglicol diglicol y tetraetilenglicol diglicol.
Método de refinación: las impurezas incluyen agua, etilenglicol, trietilenglicol, etc. Se puede refinar por cristalización fraccional después de la destilación al vacío. Tome 1650 ml de dietilenglicol para el fraccionamiento del vacío, deseche 480 ml de destilado inicial y recolecte 1000 ml de destilado medio para la cristalización fraccional para obtener 700 ml de dietilenglicol.
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