長鏈二元酸(long-chain dicarboxylic acid, DCA)是指碳鏈中含有10個(gè)以上碳,且α、ω位各有一個(gè)羧基的有機(jī)二羧酸,其結(jié)構(gòu)通式為HOOC(CH2)nCOOH (n≥8),縮寫式為:DCn (n≥10),包括飽和及不飽和二羧酸。
長鏈二元酸是是一類重要的精細(xì)化工原料,具有廣泛的用途,不僅可用于制造高級(jí)香料、高性能尼龍工程塑料、高檔尼龍熱熔膠、高溫電解質(zhì)、高級(jí)油漆和涂料、高級(jí)潤滑油和耐寒性塑化劑,在醫(yī)藥、農(nóng)藥和食品中也有應(yīng)用。
中國以來源于石油資源的正烷烴為原料,采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)多種長鏈二元酸,憑借此項(xiàng)技術(shù),中國長鏈二元酸的年產(chǎn)能已超過3萬噸,產(chǎn)品出口到國外,使中國成為DC強(qiáng)國。
用途
具體用途分述如下:
1)尼龍1212沒藥樹:由十二烷二酸與十二碳二元胺脫水聚合而得。該產(chǎn)品在柔韌性、耐低溫沖擊性、耐腐蝕和動(dòng)態(tài)疲勞等方面優(yōu)于尼龍11和尼龍12,其生產(chǎn)成本相對(duì)較低。因此尼龍1212憑借其性能和價(jià)格等優(yōu)勢(shì)在交通、電子、紡織、機(jī)械等領(lǐng)域?qū)⒅饾u取代尼龍11和尼龍12。
2)高級(jí)潤滑油:用十二二酸與正辛醇合成的二酯除可用作噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)和燃汽輪機(jī)用耐高溫型高級(jí)潤滑油以外,還可用作低溫潤滑脂的基礎(chǔ)油料,可以在-45℃下潤滑。
3)高級(jí)尼龍熱熔膠:聚酰胺熱熔膠(PA)是多種脂肪二羧酸與脂肪二胺等共聚得到的一種熱熔膠,主要用于服裝熱熔襯布的生產(chǎn),是目前高級(jí)服裝熱熔襯和無線縫紉服裝的最好用料。高檔服裝用熱熔襯布制做后耐水洗、干洗,長期保持挺括和尺寸穩(wěn)定。利用長鏈二元酸制造的彩色顯像管與偏轉(zhuǎn)線圈粘合用膠,100℃高溫下可長期使用。
4)高級(jí)尼龍硬塑料(PF尼龍):癸二酸、十二烷二酸、十三烷二酸等長鏈二元酸制成的工程塑料具有許多優(yōu)良性能。其中該產(chǎn)品抗拉耐磨性可改善各種輪胎的性能,使輪胎的使用壽命提高5~10倍;其良好的耐熱性和成型加工性使PF尼龍工程塑料可替代有色金屬,廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車等行業(yè)的精密鑄塑成型;其耐腐蝕、絕緣性與柔軟性可用于制造光導(dǎo)纖維護(hù)套、地對(duì)空導(dǎo)彈的繩索、降落傘的繩索及石油管道等。
5)高級(jí)油漆和涂料:用作小汽車、高級(jí)豪華物體的表面漆,具有色澤光亮、耐磨性強(qiáng)、沖擊強(qiáng)度高、附著力和柔韌性佳的特點(diǎn)。
6)合成香料:以十三烷二酸為主要原料合成十三烷二酸環(huán)乙撐(麝香-T),是一種人工合成的大環(huán)酯類麝香香料,廣泛用于調(diào)配各種高級(jí)香水、皂類、洗護(hù)發(fā)洗潔精及個(gè)人護(hù)理用品等國產(chǎn)日化品牌產(chǎn)品用香精。
應(yīng)用領(lǐng)域
長鏈二元酸的應(yīng)用領(lǐng)域主要是:十一碳二酸用于聚酰胺硬塑料,是尼龍1011、尼龍611的主要原料,還用于高檔熱熔膠、高檔潤滑劑;十二烷二酸主要用于聚胺高檔工程塑料,是尼1212、尼龍612的主要原料,還可用于高級(jí)香料中間體、高檔潤滑劑、高檔防銹劑、高檔粉末涂料、熱熔膠合成纖維以及其他聚合物和防腐劑;十三碳二酸用于合成香料;十四碳二酸在粉末涂料和香料行業(yè)中有其獨(dú)特用途,而且還可開發(fā)新的聚合物產(chǎn)品;十五碳二酸主要用于香料行業(yè)和制藥行業(yè),可用于合成十五、環(huán)十五內(nèi)酯和人造麝香,可以替代天然麝香配制各種名貴中成藥,具有抗菌消炎,通經(jīng)活血等療效;十六碳二酸具有十二烷二酸的所有功能,也可用于粉末涂料和香料行業(yè)。由于長鏈二元酸的下游產(chǎn)品的開發(fā)潛力廣闊,國內(nèi)長鏈二元酸的需求量將不斷增加,其市場(chǎng)潛力極大。
參考資料 >
長鏈二元酸發(fā)酵菌種創(chuàng)制和工藝研究進(jìn)展.生物工程學(xué)報(bào).2024-03-29