中文名稱:2,2'-(萘-1,6-二基雙(氧基))雙(亞甲基)二環(huán)氧乙烷
常用名:2,2'-[1,6-亞萘基二(氧亞甲基)]二環(huán)氧乙烷;2,2'-(萘-1,6-二基雙(氧基))雙(亞甲基)二環(huán)氧乙烷
英文名稱:1,6-BIS(2,3-EPOXYPROPOXY)NAPHTHALENE
英文別名:1,6-BIS(2,3-EPOXYPROPOXY)NAPHTHALENE;2,2'-[1,6-naphthalenediylbis (oxymethylene)]bis-Oxirane;1,6-Bis(2,3-epoxypropan-1-yloxy)naphthalene;1,6-Bis(glycidyloxy)naphthalene;1,6-Bis(oxiranylmethoxy)naphthalene;1,6-Naphthalenediylbis(glycidyl ether);HP-4032D;O
CAS:27610-48-6
分子式:C16H16O4
分子量:0
貨號(hào):PN04770
1,6 - 雙 (2,3 - 環(huán)氧丙氧基) 萘(CAS 號(hào):27610-48-6)是一種含萘環(huán)結(jié)構(gòu)的雙環(huán)氧類有機(jī)化合物,屬于高性能環(huán)氧樹(shù)脂單體或改性劑。其化學(xué)分子式為 C16H16O4,結(jié)構(gòu)式為萘環(huán)的 1 位和 6 位分別連接一個(gè) 2,3 - 環(huán)氧丙氧基(?O?CH2?CH(CH2O)),形成雙環(huán)氧基團(tuán)結(jié)構(gòu)。該分子兼具萘環(huán)的剛性芳香骨架和環(huán)氧基團(tuán)的反應(yīng)活性,常用于合成耐高溫、高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的環(huán)氧樹(shù)脂或共聚材料,在電子、航空航天等高端領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。
1. 理化性質(zhì)
· 外觀與狀態(tài):常溫下為白色至淡黃色結(jié)晶性粉末或固體,純度較高時(shí)接近白色,具有芳香族化合物的穩(wěn)定性。
· 熔點(diǎn)與沸點(diǎn):熔點(diǎn)通常在 110?120°C 左右(因結(jié)晶度和純度略有差異),沸點(diǎn)較高(需減壓蒸餾),熱分解溫度通常高于 300°C,顯示出優(yōu)異的耐熱性。
· 溶解性:易溶于丙酮、甲苯、N,N - 二甲基甲酰胺(DMF)等極性有機(jī)溶劑,微溶于乙醇,不溶于水。
· 密度與純度:密度約 1.25?1.30g/cm3,工業(yè)級(jí)純度通?!?5%,高端電子級(jí)可達(dá)≥99%。
2. 化學(xué)性質(zhì)
· 環(huán)氧基團(tuán)的反應(yīng)活性:
· 開(kāi)環(huán)固化:兩個(gè)環(huán)氧基團(tuán)可與胺類(如二氨基二苯砜)、酸酐類固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),顯著提升材料的剛性和耐熱性。
· 共聚改性:可與其他環(huán)氧樹(shù)脂(如雙酚 A 型環(huán)氧)共聚,通過(guò)萘環(huán)骨架的引入調(diào)節(jié)交聯(lián)密度和分子鏈剛性,改善復(fù)合材料的力學(xué)性能(如拉伸強(qiáng)度、彎曲模量)。
· 萘環(huán)骨架的特性:
· 高耐熱性:剛性萘環(huán)可提高聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg 通常>200°C),優(yōu)于傳統(tǒng)雙酚 A 型環(huán)氧樹(shù)脂(Tg 約 100-150°C)。
· 光學(xué)與電學(xué)性能:萘環(huán)單元具有共軛結(jié)構(gòu),賦予材料良好的絕緣性和光學(xué)透明性,可用于光學(xué)膠粘劑或電子封裝材料。
· 穩(wěn)定性:常溫下對(duì)空氣、水穩(wěn)定,但需避免與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿接觸;高溫下(>200°C)環(huán)氧基團(tuán)可能緩慢自聚,需密封儲(chǔ)存于陰涼處。
3. 應(yīng)用領(lǐng)域
· 高性能環(huán)氧樹(shù)脂基體:
· 電子封裝材料:用于芯片封裝、覆銅板(CCL)等,利用其高耐熱性(耐焊接溫度>260°C)和低介電常數(shù)(適合高頻電路)。
· 航空航天復(fù)合材料:與碳纖維、玻璃纖維復(fù)合制備結(jié)構(gòu)件,用于飛機(jī)輕量化部件(如機(jī)翼蒙皮),兼具高強(qiáng)度和耐老化性。
· 耐熱涂料與膠粘劑:
制備耐高溫涂料(如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)部件涂層)或結(jié)構(gòu)膠(用于高溫環(huán)境下的金屬 - 陶瓷粘接)。
· 光學(xué)與光電材料:
作為光學(xué)透明樹(shù)脂的單體,用于制備光學(xué)透鏡、光波導(dǎo)材料或液晶顯示(LCD)組件中的密封膠。
· 特種聚合物合成:
與馬來(lái)酰亞胺、氰酸酯等共聚,制備耐輻射、耐化學(xué)腐蝕的極端環(huán)境用聚合物(如核工業(yè)防護(hù)材料)。
4. 制備方法
典型合成路線如下:
1. 萘的鹵代反應(yīng):1,6 - 二羥基萘與氯甲基環(huán)氧乙烷(環(huán)氧氯丙烷)在堿性條件下(如 NaOH / 丙酮體系)發(fā)生威廉姆森醚合成反應(yīng),引入環(huán)氧丙氧基。
2. 脫 HCl 閉環(huán):中間體經(jīng)脫氯化氫反應(yīng)生成環(huán)氧基團(tuán),通常在相轉(zhuǎn)移催化劑(如四丁基溴化銨)存在下完成閉環(huán)。
3. 提純:反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)水洗、重結(jié)晶(如乙醇 / 甲苯混合溶劑)得到高純度目標(biāo)化合物。
5. 安全性與儲(chǔ)存
· 毒性與防護(hù):
環(huán)氧基團(tuán)可能具有刺激性,吸入粉塵或接觸皮膚可能引起過(guò)敏反應(yīng)。操作時(shí)需佩戴防護(hù)手套、護(hù)目鏡,在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,避免直接接觸。
· 儲(chǔ)存條件:
密封儲(chǔ)存于干燥、陰涼處(≤25°C),遠(yuǎn)離火源和固化劑(如胺類化合物),建議充氮保護(hù)以防止長(zhǎng)期存放氧化。
· 廢棄處理:
屬于危險(xiǎn)化學(xué)品,需按當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)交由專業(yè)機(jī)構(gòu)處理,禁止混入普通垃圾。
核心優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)
· 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì):萘環(huán)的剛性和大體積側(cè)鏈可抑制聚合物鏈段運(yùn)動(dòng),顯著提升耐熱性和抗蠕變性;雙環(huán)氧基團(tuán)提供高交聯(lián)效率,減少固化劑用量。
· 性能平衡:在保持環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)異粘接性的同時(shí),通過(guò)萘環(huán)單元引入,解決傳統(tǒng)環(huán)氧 “高溫易軟化” 的缺點(diǎn),適用于 200°C 以上長(zhǎng)期服役的場(chǎng)景。
· 應(yīng)用局限性:成本較高(高于雙酚 A 型環(huán)氧),且分子量較大可能導(dǎo)致體系黏度偏高,需搭配活性稀釋劑(如苯基縮水甘油醚)調(diào)節(jié)工藝性。
該化合物是高端環(huán)氧樹(shù)脂領(lǐng)域的關(guān)鍵中間體,其研發(fā)與應(yīng)用體現(xiàn)了 “通過(guò)分子設(shè)計(jì)提升材料功能化” 的先進(jìn)理念,尤其在電子信息和高端制造產(chǎn)業(yè)中具有不可替代性。
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