Би-тригидроксиметилпропан тетраакрилат
Общая информация
Би-тригидроксиметилпропан тетраакрилат (англ. Bis-Trimethylolpropane Tetraacrylate, Bi-TMPTA) — это высокофункциональный акрилатный мономер, содержащий четыре винильных акрилатных группы, связанные через два фрагмента тригидроксиметилпропана (TMPT). Химическая формула условно C22H28O8, молярная масса ≈ 420–470 г/моль. По внешнему виду продукт представляет собой прозрачную или слегка желтоватую вязкую жидкость без механических взвесей.
Основные физико-химические свойства:
- Плотность (25 °C): 1,08–1,12 г/см³;
- Вязкость (Brookfield, 25 °C): 300–1500 мПа·с;
- Индекс преломления nD20: 1,48–1,52;
- Температура вспышки (закрытый тигель): ≥ 100 °C;
- Содержание воды: ≤ 0,1 %;
- Кислотное число: ≤ 0,5 мг КОН/г;
- Стабилизатор (гидрохинон или MEHQ): 100–200 ppm.
Производство
Получение би-тригидроксиметилпропан тетраакрилата включает следующие этапы:
- Синтез TMPT-дибутирата: в реактор загружают тригидроксиметилпропан и проводят его предварительную пропоксилизацию или этоксилирование для повышения гибкости межмолекулярных связей.
- Эстерификация: модифицированный TMPT реагирует с акриловой кислотой или её ангидридом в молярном соотношении ≈ 2:4 (два TMPT, четыре акриловые группы), с добавлением кислотного катализатора (п-толуолсульфокислоты, 0,5–1 % масс.) и ингибитора радикальной полимеризации (гидрохинона, MEHQ). Реакцию ведут при 60–80 °C с отгонкой воды азеотропным путём через толуол или вакуумом.
- Нейтрализация и отмывка: после завершения реакции смесь охлаждают, нейтрализуют слабым раствором NaHCO3, несколько раз промывают водой до нейтрального pH и сушат над CaCl2.
- Очистка: проводят вакуумную дистилляцию при давлении 0,01–0,05 МПа и температуре до 90 °C для удаления непрореагировавших кислот и низкомолекулярных фракций. Готовому продукту добавляют стабилизатор.
Выход тетраакрилата составляет 70–85 % от теоретического, что зависит от эффективности катализа и отделения воды. Производственные установки оснащены системами рекуперации растворителей и улавливания водных паров.
Применение
Благодаря наличию четырёх активных акрилатных групп и жёстким TMPT-фрагментам, Bi-TMPTA применяется в:
- UV-отверждаемые покрытия: защитные и декоративные лаки с высокой твёрдостью и химической стойкостью;
- 3D-печать (SLA/DLP): смолы с минимальной усадкой и отличной адгезией слоёв;
- Адгезивы и клеи: однокомпонентные и двухкомпонентные клеевые системы для сложных подложек;
- Композиты: армированные смолы, повышающие прочность и термостойкость изделий;
- Электроизоляционные материалы: лаки и пропитки для печатных плат и трансформаторов;
- Оптические покрытия: плёнки и чёрнила с высокой прозрачностью и устойчивостью к царапинам.
Хранение и транспортировка
Bi-TMPTA является легковоспламеняющейся и раздражающей жидкостью (класс 3 по ГОСТ 12.1.044, UN 3269). Упаковка и условия:
- Металлические барабаны с эпоксидным внутренним покрытием или HDPE-канистры (20–220 кг);
- Температура хранения: +5…+25 °C;
- Относительная влажность: ≤ 60 %;
- Сухое, проветриваемое помещение без прямых солнечных лучей;
- Отдельно от сильных окислителей, кислот и щелочей;
- Срок годности — до 12 месяцев при герметичной таре.
Безопасность
При работе с Bi-TMPTA возможны риски раздражения кожи, глаз и дыхательных путей из-за пара или брызг. Меры предосторожности:
- Использовать СИЗ: нитриловые перчатки, защитные очки/лицевой щиток, спецодежду;
- Организовать местную вытяжную вентиляцию и заземление оборудования;
- Исключить источники открытого огня, статические разряды и курение;
- При превышении ПДК паров — респиратор с органическим фильтром (тип A2P2);
- Избегать попадания в сточные воды и водоёмы.
Первая помощь:
- При попадании на кожу — промыть большим количеством воды с мылом, при необходимости обратиться к врачу;
- При попадании в глаза — промыть проточной водой не менее 15 минут, затем обратиться к офтальмологу;
- При вдыхании — вывести на свежий воздух, обеспечить покой и при серьёзных симптомах вызвать скорую помощь;
- При проглатывании — не вызывать рвоту, дать пить воду и немедленно вызвать скорую помощь.