Руководство по закупке трис(2-гидроксиэтил) изоцианурата (THEIC).

Трис(2-гидроксиэтил) изоцианурат, обычно называемый ТЕИК, Это трехфункциональный полиол, используемый в основном в термостойких полиэфирных смолах, эмалях для обмоточных проводов и электроизоляционных материалах.

При покупке ТЭИК чистота — лишь один из параметров, который следует проверить. Гидроксильное число, кислотное число, влажность, температура плавления и наличие примесей также имеют значение, особенно если ТЭИК используется для изготовления полиэфирной электроизоляционной пленки.

В данном руководстве основное внимание уделяется техническим характеристикам и различиям в применении, которые покупатели должны понимать, прежде чем выбирать марку THEIC.

Что такое THEIC?

THEIC (CAS 839-90-7) содержит изоциануратное кольцо и три гидроксиэтильные группы.

Три гидроксильные группы позволяют THEIC реагировать как трифункциональный полиол в процессе синтеза полиэфиров. Изоциануратная структура является одной из причин, по которой THEIC часто выбирают для полиэфирных систем, требующих хороших характеристик при повышенных температурах.

Технические характеристики могут различаться в зависимости от сорта и производителя. Поэтому покупателям следует сравнивать фактические характеристики и сертификат анализа, а не оценивать THEIC только по заявленной чистоте.

Почему значение гидроксильной группы важно для THEIC?

THEIC содержит три гидроксильные группы на молекулу.

Исходя из молекулярной массы около 261,23 г/моль, теоретическое гидроксильное число чистого ТЭИК составляет приблизительно:

3 × 56 100 ÷ 261,23 ≈ 644 мг KOH/г

Это значение очень близко к диапазону 630–650 мг KOH/г, обычно встречающемуся в коммерческих спецификациях THEIC.

Это объясняет, почему гидроксильное число является полезным параметром при покупке.

THEIC обычно приобретается в виде реакционноспособного полиола, а не просто инертной добавки. Гидроксильные группы участвуют в образовании полиэфира. Поэтому стабильное значение гидроксильных групп помогает производителям смол контролировать расчеты сырья и обеспечивать стабильность партий.

По этой причине два продукта, продаваемые под торговой маркой “THEIC 99%”, могут потребовать сравнения по гидроксильному числу.

Где преимущественно используется THEIC?

Эмали для магнитной проволоки

Изоляция обмоточных проводов — одно из наиболее хорошо зарекомендовавших себя применений технологии THEIC.

THEIC вступает в реакцию с гликолями и ароматическими дикислотами или диэфирами, образуя полиэфирные смолы, которые можно наносить на медную или алюминиевую проволоку.

Причина использования THEIC здесь заключается не только в “теплостойкости”. Полиэфирная теплоизоляция THEIC разработана с учетом сочетания следующих свойств:

• диэлектрические характеристики;
• адгезия к проволоке;
• гибкость;
• термостойкость;
• Устойчивость к термическому старению.

Эти свойства важны, поскольку эмалированное покрытие проволоки должно сохранять электроизоляционные свойства, а также выдерживать намотку, изгиб и повышенные рабочие температуры.

Исторические данные о технологии изготовления магнитных проволок также показывают, что полиэфиры THEIC могут быть использованы для создания эмалей с относительно высоким содержанием твердых веществ. Это снижает количество необходимого растворителя по сравнению с некоторыми более старыми системами полиэфирных эмалей с низким содержанием твердых веществ.

Электроизоляционные лаки

THEIC также используется в качестве полиольного сырья для термостойких электроизоляционных лаков.

В данном случае однородность исходного сырья заслуживает большего внимания, чем в менее требовательной системе смол.

В частности, следует учитывать ионные и металлические примеси.

В технической литературе по полиэфирной изоляции THEIC отмечается, что катионные примеси могут повышать электропроводность изоляции. Они также могут препятствовать образованию полиэстера.

Это означает, что покупатель, приобретающий электротехническую изоляцию через компанию THEIC, не должен полагаться исключительно на чистоту материала.

Если область применения является конфиденциальной, уточните у поставщика, имеются ли данные о наличии металлических или ионных примесей.

Термостойкие полиэфирные смолы

THEIC может использоваться в качестве трехфункционального спирта в процессе синтеза полиэфиров.

Три реакционноспособные гидроксильные группы вводят разветвления в структуру полиэстера. Полученную смолу можно модифицировать для получения таких свойств, как:

• термостойкость;
• твердость;
• адгезия;
• химическая стойкость;
• электроизоляция.

Поэтому THEIC лучше понимать как сырье для создания смолы, а не как простую добавку, добавляемую в конце процесса нанесения покрытия.

Необходимое количество зависит от полного состава полиэстера, включая диол, кислоту или сложный эфир, баланс OH/COOH-групп и целевые свойства смолы.

Другие полимерные системы

Технология THEIC не ограничивается традиционными полиэфирными магнитами на основе проволоки.

Коммерческие поставщики материалов также указывают THEIC в качестве поставщика изоляционных лаков, сырья для УФ-отверждаемых смол и стабилизаторов ПВХ.

Жидкие производные THEIC также доступны в продаже для полиуретановых и полиэфирных систем.

Однако покупателям следует отличать эти материалы от стандартного кристаллического ТЭИК. Жидкие марки ТЭИК могут иметь различную молекулярную массу и гидроксильное число, и их не следует автоматически рассматривать как одно и то же сырье при расчете рецептур.

Порошок THEIC против гранул

Стандартный THEIC обычно поставляется в виде белого кристаллического порошка или гранул.

С химической точки зрения обе формы соответствуют одной и той же базовой спецификации THEIC. Разница в основном касается обращения с ними.

Порошок THEIC

Порошок обеспечивает большую площадь поверхности и может быстрее растворяться или плавиться в процессе обработки.

Однако мелкодисперсный материал может образовывать больше пыли во время:

• вскрытие пакета;
• взвешивание;
• перевозка;
• Загрузка реактора.

Гранулы THEIC

Гранулированный THEIC образует меньше мелкой пыли и может быть проще в обращении на некоторых производственных линиях.

Таким образом, при крупномасштабном производстве смол физическая форма может быть практическим параметром закупки, даже если химические характеристики одинаковы.

Если ваш процесс подачи или растворения чувствителен к форме материала, запросите информацию о размере частиц.

В некоторых коммерческих спецификациях, например, размер частиц THEIC контролируется в пределах определенного диапазона размеров частиц, а не просто указывается “порошок”.”

Растворимость THEIC: часто неправильно понимаемое свойство

THEIC — это хорошо растворяется в воде.

Согласно справочным данным, растворимость в воде составляет около 1190 г/л при 25°C. В коммерческих технических данных также указывается приблизительно 119 г на 100 г воды при 25°C.

Его растворимость в обычных органических растворителях значительно ниже. По данным одного из коммерческих сортов, она составляет приблизительно:

Это полезно при оценке удобства использования и состава.

Поэтому ТЭИК не следует просто описывать как “нерастворимый в этаноле и ацетоне”. Точнее будет сказать, что его растворимость в этих растворителях составляет... намного ниже, чем в воде.

THEIC против TMP

ТЕЙК и триметилолпропан (ТМП, CAS 77-99-6) Оба являются трифункциональными полиолами, но имеют совершенно разные молекулярные структуры.

Разница в эквивалентной массе ОН-групп имеет особое значение.

Один килограмм ТМП и один килограмм ТЭИК не обеспечивают одинакового количества гидроксильных функциональных групп.

Вот почему замена TMP на THEIC по весу может привести к изменениям:

• Соотношение OH/COOH;
• молекулярная структура смолы;
• ветвление;
• вязкость;
• реакционное поведение;
• конечные характеристики смолы.

Поэтому THEIC и TMP не следует рассматривать как прямую замену компонентов в соотношении 1:1 по весу.

При изменении состава сначала пересчитайте количество полиола в пересчете на ОН-эквивалент, а затем проверьте смолу в лабораторных условиях или в опытной партии.

Какие характеристики следует проверить при покупке THEIC?

1. Гидроксильное число

Типичный коммерческий ассортимент включает в себя:

630–650 мг KOH/г

или

640 ±10 мг KOH/г

Это один из наиболее полезных параметров для покупателей, использующих THEIC в синтезе полиэфиров.

2. Температура плавления

Обычно у коммерческих термоэлектрических изоляторов диапазон плавления составляет:

133,5–138 °C

Результат, выходящий за пределы нормы, не означает автоматически, что материал непригоден для использования, но его следует проверить на соответствие техническим характеристикам поставщика.

3. Влага / Потеря влаги при сушке

В соответствии с коммерческими стандартами, влажность и потери при сушке обычно контролируются примерно на следующем уровне:

≤0,2–0,3%

Контроль влажности особенно важен для поддержания стабильного производства смолы.

Не следует предполагать, что для всех классов THEIC используются одинаковые предельные значения. Перед покупкой уточните фактические характеристики.

4. Кислотное число

В описаниях товаров THEIC, доступных в интернете, часто упускается из виду показатель кислотного числа.

Типичная коммерческая спецификация выглядит следующим образом:

≤1,0 мг KOH/г

Поскольку THEIC используется в качестве полиола при синтезе смол, кислотное число является еще одним полезным критерием для проверки однородности сырья.

5. pH

В технических характеристиках коммерческих устройств THEIC обычно указывается близкий к нейтральному уровень pH, часто около:

6.5–7.5

При сравнении данных от разных поставщиков следует также проверять концентрацию и метод тестирования.

6. Мутность

Для некоторых промышленных марок THEIC установлен предел мутности для водного раствора.

Это может помочь выявить нерастворимые вещества или загрязнения, которые могут быть неочевидны из базового показателя чистоты.

В тех случаях, когда важны прозрачность смолы или ее электрические свойства, это может быть полезным дополнительным параметром контроля качества.

7. Металлические и ионные примеси

Это особенно важно для применения в электротехнической изоляции.

Производство термоэлектрических интегральных схем может включать использование катализаторов и этапы очистки. Остаточные ионные примеси могут влиять на электрические свойства и синтез полиэфиров.

Если THEIC будет использоваться для эмали обмоточных проводов или другой системы электрической изоляции, уточните у поставщика, может ли он предоставить информацию по следующим вопросам:

• Fe;
• Медь;
• другие ионы металлов;
• зола или ионный остаток, где это применимо.

Не все промышленные марки соответствуют этим параметрам, поэтому это требование следует обсудить перед оформлением заказа.

8. Размер частиц

Размер частиц обычно не меняет химическую природу ТЭИК, но может влиять на удобство обращения и растворения.

Для автоматизированной подачи корма или крупных реакторов уточните, требуется ли вам следующее:

• мелкий порошок;
• контролируемый порошок;
• гранулы.

Более удобный способ сравнения двух поставщиков THEIC.

Предположим, поставщик А предлагает:

THEIC ≥99%

при этом Поставщик B предоставляет:

• гидроксильное число: 640 ±10 мг KOH/г;
• Температура плавления: 133,5–137 °C;
• Кислотное число: ≤1,0 мг KOH/г;
• влажность: ≤0,2%;
• pH: 6,5–7,5;
• контролируемый размер частиц.

Первый продукт не обязательно хуже.

Однако поставщик B предоставил покупателю дополнительную информацию, чтобы определить, сохранится ли стабильное качество материала при использовании существующего процесса производства смолы.

В случае закупок промышленных термоэлектрических изоляторов именно поэтому подробная спецификация и сертификат анализа партии обычно более полезны, чем только показатель чистоты.

Что следует уточнить перед оформлением оптового заказа?

Перед утверждением нового поставщика THEIC запросите следующее:

• Технические характеристики продукта;
• Сертификат анализа последней партии;
• SDS;
• гидроксильное число;
• кислотное число;
• потеря влаги или потеря влаги при сушке;
• температура плавления;
• физическая форма и размер частиц;
• информация об упаковке;
• Данные о примесях металлов, если это необходимо для электрической изоляции;
• Образец для тестирования рецептуры.

Затем протестируйте образец в реальном процессе производства смолы.

Проверьте, изменилось ли что-нибудь:

• время растворения или плавления;
• Поведение в процессе полиэстерификации;
• вязкость смолы;
• цвет смолы;
• конечные эксплуатационные характеристики покрытия.

Техническая спецификация показывает, соответствует ли сырье установленным пределам. Производственные испытания показывают, работает ли оно в реальных условиях. ваш процесс.

Упаковка и хранение

Теология ФоконскиПоставляется в мешках по 25 кг, также доступны мешки для сыпучих материалов объемом 500 кг и более.

Плотно закройте упаковку и храните ее в сухом месте.

Поскольку THEIC обладает высокой растворимостью в воде, а для коммерческих марок часто предъявляются требования к контролю влажности, защита вскрытой упаковки от влаги особенно важна.

При работе с порошковыми материалами также следует соблюдать правила, позволяющие минимизировать образование излишней пыли.

Часто задаваемые вопросы

Является ли THEIC в основном огнезащитным материалом?

THEIC содержит азот и может использоваться в некоторых огнезащитных системах или в качестве реакционноспособного промежуточного продукта.

Однако наиболее устоявшаяся промышленная роль этого вещества заключается в его использовании в качестве трехфункционального полиола, особенно в термостойких полиэфирных и электроизоляционных системах.

Его не следует автоматически рассматривать как прямую замену обычному огнезащитному составу.

Каково теоретическое гидроксильное число THEIC?

Исходя из наличия трех гидроксильных групп и молекулярной массы приблизительно 261,23 г/моль, теоретическое значение составляет около 644 мг KOH/г.

Растворим ли THEIC в воде?

Да.

ТЭИК обладает высокой растворимостью в воде. Согласно справочным данным, его концентрация составляет приблизительно 1190 г/л при 25°C.

Его растворимость в этаноле и ацетоне значительно ниже.

Может ли THEIC заменить TMP?

Оба соединения имеют три гидроксильные группы, но их молекулярная масса и эквивалентная масса ОН-групп существенно различаются.

Любая замена должна быть пересчитана в пересчете на ОН-эквивалент и подтверждена путем анализа смолы.

Почему покупателям электроизоляционных материалов следует обращать внимание на наличие примесей?

Ионные примеси могут повышать электропроводность и препятствовать образованию полиэфиров.

Поэтому в случае эмали для обмоточных проводов и других электроизоляционных материалов контроль примесей может иметь значение не только в соответствии с базовым показателем чистоты THEIC.

Что мне купить: порошок или гранулы THEIC?

Выбирайте в соответствии с вашим производственным оборудованием.

Порошок может растворяться или плавиться быстрее, тогда как гранулы могут уменьшить количество пыли при обращении и кормлении.

Для автоматизированного производства однородность размера частиц может быть важнее, чем простой выбор между “порошком” и “гранулами”.”

Окончательный чек на покупку

При промышленном производстве смол не следует сравнивать поставщиков THEIC, используя только следующие критерии:

Чистота по CAS 839-90-7 + 99% + цена/кг.

Более уместным будет следующее сравнение:

Гидроксильное число + кислотное число + влажность + температура плавления + примеси + форма частиц + консистенция партии + цена.

В общем производстве полиэстера для определения сорта может быть достаточно гидроксильного числа и влажности.

В случае эмали для обмоточных проводов и электроизоляционной смолы контролю примесей следует уделять больше внимания, поскольку сырье в конечном итоге становится частью системы электроизоляции.

Компания Foconsci поставляет продукцию. Трис(2-гидроксиэтил) изоцианурат (THEIC), CAS 839-90-7 в промышленных количествах. Перед оптовой закупкой покупатели могут запросить технические характеристики, сертификат анализа, информацию об упаковке и образцы для тестирования смолы.