壬基酚 :重要的精细化工原料和中间体

更新时间:2024-09-20 14:12

壬基酚(Nonyl 苯酚,NP)分子式为C15H24O,也称壬基苯酚。它是一种重要的精细化工原料和中间体,外观在常温下为无色或淡黄色液体,略带苯酚气味,不溶于水,溶于丙酮

壬基酚是一种持久性有机污染物化学性质稳定,在河流、土壤以及空气等环境中广泛存在,通过环境迁移污染食品及饮用水。壬基酚还是一种NP,具有雌激素样特性及生物蓄积性,对人类和动物的生长发育及生殖、内分泌、免疫、神经等系统均可产生不良影响,甚至可导致肿瘤的发生。

壬基酚是精细化工领域中的重要原料和中间体,最主要用途是生产壬基酚聚氧乙烯醚,这是广泛用于各个行业的非离子表面活性剂;其次用来生产改性酚醛树脂,可用于电路覆铜箔层压板;此外壬基酚与磷化物反应生成三壬基苯基亚磷酸酯等用作橡胶及塑料的抗氧化剂;壬基酚及壬基酚聚氧乙烯醚与硫酸、磷酸、马来酸酐等反应生成各种阴离子表面活性剂。壬基酚的主要工业生产方法是以壬烯苯酚为原料在催化剂作用下进行基化反应合成,所需壬烯由丙烯三聚得到。因此,其合成工艺分为丙烯齐聚和苯酚烷基化两个过程。

简介

壬基酚,也称壬基苯酚;溴化铒为Nonyl Phenol(简称NP);分子式为C15H24O。物理化学特性:壬基酚是一种重要的精细化工原料和中间体。

用途作用

主要用于生产非离子表面活性剂,润滑油添加剂,油溶性酚醛树脂绝缘材料,纺织印染,造纸助剂,橡胶,塑胶的防老抗氧化剂TNP,抗静电ABPS,油田及炼厂化学品,石油制品洁净分散剂铜矿及稀有金属浮选择剂,也用于乳抗氧剂,纺织印染助剂,润滑油添加剂,农药乳化剂,树脂改性剂,树脂及橡胶稳定剂等领域用于环氧乙烷缩合剂制非离子表面活性剂,用作洗洁精,乳化剂,分散剂,湿润剂等,进一步加工成硫酸脂和磷酸脂,制成阴离子表面活性剂。也用于制作除垢剂,抗静电剂泡沫剂等。

毒性危害

壬基酚对人和野生动物的内分泌干扰作用引起了人们的普遍关注。壬基酚(NP)是一种公认的NP,它能模拟雌性激素,对生物的性发育产生影响,并且干扰生物的内分泌,对生殖系统具有毒性。同时,壬基酚(NP)能通过食物链在生物体内不断蓄积,因此有研究表明,即便排放的浓度很低,也极具危害性。

毒性来源

壬基酚类物质主要是由壬基酚乙氧基化物在自然环境中会发生去乙氧基反应所产生,壬基酚乙氧基化物是十分重要的非离子型表面活性剂,此种表面活性剂在自然环境中会发生去乙氧基反应生成壬基酚类物质。有毒有害物质会吸附残留在纺织等产品上。且工业废水中也经常含有壬基酚(NP)、PFOS(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)等有害物质。

2011年4月至5月间,绿色和平在中国、英国阿根廷等全球18个国家采购了15个服装品牌的78件样品,其中包括运动服装、休闲服装及鞋类。这些样品的产地涉及中国、孟加拉国印度尼西亚斯里兰卡泰国等13个纺织品生产国。绿色和平将这些样品送至具有资质的第三方实验室进行检测,结果发现在这15个服装品牌中,有14家存在问题,抽样的78件样品中有52件样品含有残留有毒有害物质。

2011年8月23日,国际绿色和平组织发布最新调查报告《毒隐于衣——全球品牌服装的有毒有害物质残留调查》中指出,阿迪达斯李宁等国际国内知名品牌的产品中含有“NPNP-10(NPE)。壬基酚聚氧乙烯醚(NPE)在纺织生产中常被用作表面活性剂,被排放到环境中会迅速分解成壬基酚(NP)。

检测

壬基酚经分离富集后,测定分析方法主要有两种:气相色谱-质谱法和高效液相色谱法。

NP 和NPnEO 在污泥及污泥过滤水中的分配表明污泥对NPnEO 有明显的吸附作用,并近似符合Dubinin-Astakhov 等温吸附。

污水处理厂(STPs)中,大多数NP 和短链的NPnEO 倾向于吸附在污泥上并随着污泥处置的途径进入环境。进入土壤后NP 的降解受温度、植物的存在、自身结构等诸多因素的影响。

芽孢杆菌(芽孢杆菌属sp.)、假单胞菌感染(假单胞菌属 sp.) 、诺卡氏菌(诺卡氏菌属 sp.) 和假丝酵母属(Candida sp.) 4 种菌的1∶2∶1∶1 (体积比)复合菌能够在复杂的水环境中有效地降解NP-10

储存运输

液氮密封包装,储存于阴凉,干燥,通风的仓库里,运输时应轻搬轻放,避免日晒雨淋。

市场需求

生产

中国壬基酚一直依赖进口,直到1988年以前还没有壬基酚生产装置,国家将壬基酚合成研究列为七五重点开发项目。首先有辽阳综合利用研究所和辽阳耐酸件厂合作进行过壬基酚中试。尔后,兰州市精细化工新产品开发公司利用兰炼副产物壬烯为原料,采用活性白土催化剂苯酚烷基化合成壬基酚填补了国内空白,并于1991年11月建成年产2000t的生产装置。近两年,又有江苏常州化工二厂和大庆石油化工厂通过引进波兰技术,分别建设了5000t/a和1万t/a壬基酚生产装置,前者已于1994年投产,后者亦于1996年建成。此外,吉化公司等也正在引进万t/a级生产装置。然而近期内壬基酚产量仍难以满足国内需求,每年尚需进口数千吨,甚至上万吨。

消费

我国壬基酚主要用于生产非离子表面活性剂和改性酚醛树脂,少量用来生产阴离子表面活性剂及其他产品。年需求量约3万 t,预计九五期间市场需求年均增长8%,2001年需求量将达到4.5万 t。

壬基酚聚氧乙烯醚作为非离子表面活性剂已在我国广泛应用于洗洁精、纺织、农药、涂料、皮革、建材、造纸等行业。在合成洗涤剂方面,由于其良好的洗涤性能而广泛用来生产复合洗衣粉或液体洗涤剂和超浓缩洗衣粉。它在复合洗衣粉中的添加量为1%,在液体洗涤剂中的添加量为10%,在超浓缩洗衣粉中的添加量为15%。我国合成洗涤剂对NP-10总需求量约为6.5万 t,折合壬基酚约2.1万 t。预计2001年需壬基酚聚氧乙烯醚近10万 t,折合壬基酚约3.3万 t。

在纺织洗洁精方面,我国壬基酚聚氧乙烯醚主要用于精纺和粗纺呢绒的洗涤,需求量约4500t,折合壬基酚1500t。预计2001年需壬基酚1800t。在纸浆和造纸方面,壬基酚聚氧乙烯醚用作纸浆用碱抽提脱树脂的优良助剂,可增强碱液渗透,促进树脂分散;作为造纸低泡洗涤剂和分散剂,可使纸张产品平滑而均匀。此外,壬基酚聚氧乙烯醚还用来除去废报纸彩釉玻璃,在我国纸浆和造纸行业约需壬基酚聚氧乙烯醚600t,折合壬基酚200t。预计2001年需壬基酚约300t。

在建材行业,壬基酚聚氧乙烯醚用于水性漆中,可起到乳化、分散和润湿作用;用于混凝土引气剂,可使水泥砂浆或混凝土形成大量微细胞,改善其易和性、保水性,提高混凝土的抗冻性和抗渗性。我国建材行业的壬基酚需求量约300多 t,预计2001年需求量将近500t,主要是水性漆的潜在需求量较大。壬基酚在我国农药乳化剂中的耗费量每年为2000t左右,估计今后仍将保持这一水平或略有增长。NP-10还用于石油破乳剂和皮革加工助剂。前者年需求量约1200t,折合壬基酚400t,后者需求量近千吨,折合壬基酚约300多 t。预计2001年破乳剂和皮革助剂对壬基酚的需求量将分别达到600t和400t。

电子行业中,壬基酚主要是用来生产电子线路高级覆铜箔层压板中的改性酚醛树脂。其对壬基酚的需求正在增长,需求量约为2000t,预计2001年将达到3000t。

我国壬基酚还用于内燃机钡盐润滑油助剂的生产,年耗用量约1000t。有关规定

2011年年初,中国环保部和海关总署发布的《中国严格限制进出口的有毒化学品目录》中已首次将壬基酚(NP)和NP-10(NPE)列为禁止进出口物质。

质量指标

壬基酚的质量分数  ≥98.0%

水分 ≤0.05%

二壬基酚 ≤1.0%

羟值 245~255mgKOH/g

苯酚 ≤0.10%

色度(铂一钴色号) ≤20

分子结构

安全信息

危险品运输编号 3145

HazardClass 8

PackingGroup III

毒害物质数据 25154-52-3(Hazardous Substances 数据

上下游产品信息

上游原料

壬烯\u003e三聚丙烯

下游产品

三乙醇胺\u003e乙氧基化-C12-18-醇--\u003e聚酯纤维高速纺丝油剂\u003e防锈剂\u003e化纤长丝油剂--\u003e聚乙二醇单辛基苯基醚--\u003e壬基酚聚氧乙烯醚--\u003e乳化剂TX--\u003e三(4-壬苯基)亚磷酸--\u003e壬基酚聚氧乙烯(9)醚--\u003e高加成壬基酚聚氧乙烯醚 

液氮密封包装,储存于阴凉,干燥,通风的仓库里,运输时应轻搬轻放,避免日晒雨淋。

价格

1996年7月,我国市场壬基酚价格为8300~8700元/t,1997年7月为8600元/t,1998年7月为9800~10400元/t,2000年10月为8700~9500元/t,为10900~11000元/t,价格波动不大。

表1 我国壬基酚进口情况

年份 进口量 出口量

1992 1358.7

1993 1823.7 32.0

1994 6952.0 2.5

1995 14302.0 423.0

1996 9931.0 302.0

1997 10610.0 84.0

1998 10779.0 28.0

1999 10661.0 52.0

2000 5737.0 2.2

2011年价格达到30000元/t。

物性数据

1. 性状:浅黄色黏稠液体,略有苯酚气味。

2. 密度(g/mL,20/20℃):0.950

3. 相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):未确定

4. 熔点(ºC):1

5. 沸点(ºC,0.1MPa):298~303

6. 沸点(ºC,5.2kPa):未确定

7. 折射率:未确定

8. 闪点(ºC):140.5

9. 比旋光度(º):未确定

10. 自燃点或引燃温度(ºC):未确定

11. 蒸气压(kpa,20ºC):未确定

12. 饱和蒸气压(kPa,60ºC):未确定

13. 燃烧热(KJ/摩尔):未确定

14. 临界温度(ºC):未确定

15. 临界压力(KPa):未确定

16. 油水(正辛醇/水)分配系数的对数值:未确定

17. 爆炸上限(%,V/V):未确定

18. 爆炸下限(%,V/V):未确定

19. 溶解性:不溶于水,略溶于石油醚,溶于丙酮四氯化碳乙醇三氯甲烷。 

毒理学数据

1、急性毒性:小鼠口径LD50:1231mg/kg。

2、皮肤/眼睛刺激性:兔子皮肤SDT:500 mg。

3、壬基酚对皮肤有刺激性,在接触时必须有防护措施,接触眼睛时会造成较为严重的刺激。口服有毒。 

分子结构数据

1、 摩尔折射率:70.11

2、 摩尔体积(cm3/mol):236.2

3、 等张比容(90.2K):577.3

4、 表面张力(dyne/cm):35.6

5、 极化率(10-24cm3):27.79 

计算化学数据

1、 疏水参数计算参考值(XlogP):5.4

2、 氢键供体数量:1

3、 氢键受体数量:1

4、 可旋转化学键数量:5

5、 互变异构体数量:2

6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):20.2

7、 重原子数:16

8、 表面电荷:0

9、 复杂度:180

10、同位素原子数量:0

11、确定原子立构中心数量:0

12、不确定原子立构中心数量:2

13、确定化学键立构中心数量:0

14、 不确定化学键立构中心数量:0

15、共价键单元数量:1 

性质与稳定性

基酚是C9烷基酚(主要是对位取代物)的混合物,具有酚类的化学性质。暴露于大气时会发生氧化,颜色变深。具有腐蚀性,能引起烧伤。使用时应穿防护服。 

贮存方法

壬基酚在贮存316号或304号不锈钢,或用酚醛树脂衬里的低碳钢,需用氮气之类的惰性气体覆盖。

参考资料

商务部公告2007年第11号,公布关于原产于印度和台湾地区的进口壬基酚反倾销调查的终裁决定.中华人民共和国商务部.2024-03-30

保障婴幼儿“口粮”安全:婴幼儿配方乳粉中壬基酚的膳食暴露评估.微信公众平台.2024-03-30

壬基酚.中国大百科全书.2024-03-30

中国供应商 供应供应台湾(和益)壬基酚.detail.cn.china.cn.2010-04-21

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