TBPB (ترت بوتیل پراکسی بنزوات): خواص، موارد استفاده و ایمنی

ترت بوتیل پروکسی بنزوات چیست ( TBPB )؟

ترت بوتیل پراکسی بنزوات که معمولاً به اختصار TBPB نامیده می شود، یک پراکسید آلی متعلق به خانواده پراکسی استر است. فرمول شیمیایی آن C است ₁₁ H ₁₄ O ₃ ، با وزن مولکولی 194.23 گرم بر مول. از نظر ساختاری، از یک گروه بنزوات تشکیل شده است که از طریق یک پیوند پراکسید (-O-O-) به یک گروه ترت بوتیل متصل شده است. این پیوند پراکسید محل فعال شیمیایی است: نسبتاً ضعیف است (انرژی تفکیک پیوند تقریباً 150 کیلوژول بر مول) و به صورت همولیتیک تحت فعال‌سازی حرارتی برای تولید دو رادیکال آزاد می‌شکند.

در دمای اتاق، TBPB یک مایع شفاف تا کمی زرد با بوی ضعیف و مشخصه استر مانند است. خواص فیزیکی کلیدی آن:

• نقطه جوش : تقریباً 112 درجه سانتی گراد در 10 میلی متر جیوه (قبل از جوشیدن اتمسفر تجزیه می شود)
• تراکم : ~ 1.02 گرم بر سانتی متر مکعب در 20 درجه سانتی گراد
• دمای تجزیه خود شتاب دهنده (SADT) : تقریباً 80 درجه سانتیگراد برای مقادیر عمده
• نیمه عمر در 100 درجه سانتیگراد : تقریبا 1 ساعت; در دمای 120 درجه سانتیگراد، تقریباً 6 دقیقه
• حلالیت : قابل امتزاج با رایج ترین حلال های آلی. اساساً در آب نامحلول است
• محتوای اکسیژن فعال : ~ 8.2٪

TBPB یک موقعیت متوسط در طیف فعالیت پراکسید آلی را اشغال می کند. دمای تجزیه آن است بالاتر از بسیاری از دی آلکیل پراکسیدها و دی اسیل پراکسیدها که آن را برای فرآیندهایی که نیاز به تولید رادیکال پایدار در دمای بین 100 درجه سانتیگراد تا 140 درجه سانتیگراد دارند مفید می‌سازد - محدوده‌ای که برای دسته وسیعی از کاربردهای پردازش و پخت پلیمر مناسب است.

نحوه عملکرد TBPB به عنوان یک آغازگر رادیکال

عملکرد صنعتی اولیه TBPB به عنوان یک است آغازگر رادیکال های آزاد در واکنش های پلیمریزاسیون و اتصال عرضی هنگامی که پیوند پراکسید تا محدوده تجزیه موثر خود گرم می شود، تحت شکاف همولیتیک قرار می گیرد و یک رادیکال ترت بوتوکسی و یک رادیکال بنزوئیلوکسی تولید می کند. رادیکال بنزوئیلوکسی ممکن است بیشتر تجزیه شود تا یک رادیکال فنیل و دی اکسید کربن تولید کند.

این رادیکال‌ها گونه‌های بسیار واکنش‌پذیری هستند که واکنش‌های زنجیره‌ای را در مونومرهای غیراشباع یا اتم‌های هیدروژن انتزاعی از زنجیره‌های پلیمری برای تولید ماکرورادیکال‌ها برای اتصال عرضی آغاز می‌کنند. سرعت تولید رادیکال ها - و بنابراین سرعت شروع - تابعی از دما است و از سینتیک های مرتبه اول پیروی می کند. مهندسان فرآیند در صورت نیاز TBPB را انتخاب می کنند:

• عمر گلدانی در دمای فرآوری بیشتر از پراکسیدهایی است که سریعتر تجزیه می شوند
• درمان کنترل شده و پایدار در یک پنجره پردازش طولانی به جای گرمازایی سریع
• سازگاری با چرخه های پخت در دمای بالا در کامپوزیت های ضخیم یا قطعات لاستیکی قالب گیری فشرده که در آن انتقال حرارت به مرکز قطعه کند است.

در شرایط عملی، TBPB اغلب به عنوان یک مورد استفاده می شود آغازگر ثانویه یا نهایی در سیستم های پلیمریزاسیون چند آغازگر پراکسیدی که سریع‌تر تجزیه می‌شود، بخش عمده واکنش را در دمای پایین‌تر انجام می‌دهد. TBPB در دمای بالاتر برای تبدیل مونومر باقیمانده فعال می شود، تبدیل به سمت تکمیل و کاهش محتوای مونومر فرار در محصول نهایی می شود.

کاربردهای صنعتی

مشخصات دمای فعالیت TBPB آن را در چندین صنعت فرآوری پلیمر و لاستیک مفید می کند.

پخت رزین پلی استر غیر اشباع

در صنعت کامپوزیت، TBPB به طور گسترده برای پخت رزین های پلی استر غیر اشباع (UP) و وینیل استر، به ویژه در فرآیندهای با دمای بالا مانند پالتروژن، قالب گیری انتقال رزین (RTM) و قالب گیری فشرده استفاده می شود. این گرمازا کنترل شده را در دماهای بالاتر از 120 درجه سانتیگراد فراهم می کند، که برای پروفیل های ضخیم pultruded که در آن گرمازدگی زودرس یا شدید باعث ترک خوردگی داخلی می شود، مناسب است. سطوح بارگذاری معمولی از 0.5 تا 2.0 قسمت در صد رزین (phr) بسته به سیستم رزین، هندسه قطعه و چرخه پخت هدف.

ولکانیزاسیون لاستیک

TBPB به عنوان یک عامل ولکانیزه کننده پراکسید برای لاستیک سیلیکون، EPDM، و دیگر الاستومرهای اشباع شده یا خاص که نمی توانند به طور موثر با سیستم های مبتنی بر گوگرد متصل شوند، عمل می کند. اتصال عرضی پراکسید با TBPB تولید می کند پیوندهای متقابل C-C به جای پیوندهای سولفیدی، که منجر به ولکانیزاسیون با مقاومت حرارتی برتر، فشرده سازی کمتر و عملکرد بهتر در تماس با روغن ها و مواد شیمیایی می شود. این به ویژه در قطعات سیلیکونی قالب گیری فشرده و انتقالی که در دمای 150 تا 180 درجه سانتیگراد پردازش می شوند، استفاده می شود.

تولید پلیمر استایرنیک

در ساخت کوپلیمرهای پلی استایرن، پلی استایرن با ضربه بالا (HIPS) و استایرن-اکریلونیتریل (SAN) از طریق پلیمریزاسیون پیوسته توده ای یا محلول، TBPB به عنوان یک آغازگر درجه حرارت بالا در مراحل بعدی قطار راکتور عمل می کند. فعالیت آن در دمای 120 تا 140 درجه سانتیگراد به آن اجازه می دهد تا سطوح مونومر استایرن باقیمانده را در انتهای فرآیند کاهش دهد، کیفیت محصول را بهبود بخشد و نیاز به تخلیه عصاره پایین دست را کاهش دهد.

کاربردهای پلیمر و پوشش اکریلیک

TBPB همچنین به عنوان آغازگر در تولید پلیمرهای اکریلیک برای پوشش‌ها، چسب‌ها و درزگیرها که در آن پلیمریزاسیون محلول یا توده در دماهای بالا انجام می‌شود، استفاده می‌شود. سرعت تجزیه کنترل شده آن به حفظ توزیع وزن مولکولی ثابت در پلیمر نهایی کمک می کند.

ذخیره سازی، حمل و نقل و ایمنی

مانند تمام پراکسیدهای آلی، TBPB نیاز به ذخیره سازی دقیق با دمای کنترل شده و رسیدگی دقیق دارد. مشخصات خطر آن توسط ناپایداری پیوند پراکسید و پتانسیل تجزیه خود شتاب دهنده (SAD) در صورت از بین رفتن کنترل دما کنترل می شود.

الزامات ذخیره سازی

• در یا پایین تر ذخیره کنید 30 درجه سانتی گراد در یک منطقه خنک و با تهویه مناسب به دور از منابع گرما، نور مستقیم خورشید و منابع اشتعال
• از عوامل کاهنده، اسیدها، بازها و ترکیبات فلزات سنگین که می توانند تجزیه در دماهای پایین تر را کاتالیز کنند دور نگه دارید.
• نگهداری در ظروف اصلی؛ به ظروف ساخته شده از مس، برنج یا سایر فلزات واکنش پذیر منتقل نکنید
• جداسازی از مواد قابل اشتعال و مواد قابل اکسید شدن را مطابق با مقررات محلی حفظ کنید

اقدامات احتیاطی

• از PPE مناسب استفاده کنید: دستکش های مقاوم در برابر مواد شیمیایی، عینک ایمنی و محافظ صورت. از تماس پوستی و چشمی خودداری کنید
• در معرض اصطکاک، شوک یا محصور شدن قرار نگیرید - تجزیه محدود می تواند به سرعت فشار ایجاد کند.
• در صورت نشت، با مواد بی اثر (ورمیکولیت، ماسه خشک) جذب شود. از خاک اره یا جاذب های قابل احتراق استفاده نکنید
• مواد زائد را مطابق با مقررات محلی زباله های خطرناک دفع کنید. از زهکشی نریزید

طبقه بندی نظارتی

TBPB تحت سیستم حمل و نقل سازمان ملل به عنوان طبقه بندی می شود سازمان ملل 2096 (پراکسید آلی، نوع D، مایع) و مشمول الزامات سیستم طبقه بندی GHS/CLP به عنوان مایع قابل اشتعال (دسته 3) و پراکسید آلی (نوع D) می باشد. کنترل‌کننده‌ها باید برگه داده‌های ایمنی فعلی (SDS) را از تامین‌کننده خود برای طبقه‌بندی خاص حوزه قضایی، راهنمایی‌های واکنش اضطراری و الزامات PPE مشورت کنند، زیرا غلظت فرمولاسیون و مقررات منطقه‌ای بر دسته خطر دقیق تعیین‌شده تأثیر می‌گذارد.