
4-metil-2-pentanone, noto anche come metil isobutil chetone (MIBK), con la formula molecolare C6H12O, è un importante composto organico chetone saturo a catena ramificata con sei atomi di carbonio. A temperatura ambiente è un liquido trasparente incolore con tipico odore chetonico, ed è una specie rappresentativa tra i solventi ossigenati a medio punto di ebollizione.
MIBK combina un punto di ebollizione moderato, un tasso di evaporazione equilibrato, un forte potere dissolvente e proprietà chimiche stabili ed è ampiamente utilizzato in applicazioni di solventi industriali come rivestimenti, inchiostri e adesivi. È anche un importante intermedio di sintesi organica negli additivi della gomma, nei prodotti farmaceutici e nei prodotti agrochimici. La sua volatilità è superiore a quella dei solventi ad alto punto di ebollizione e offre un eccellente equilibrio di solubilità e qualità di formazione di film, rendendolo estremamente prezioso nei rivestimenti industriali di alta qualità e nella pulizia elettronica.
Proprietà di base
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Articolo |
Valore |
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Nome chimico |
4-metil-2-pentanone (metilisobutilchetone) |
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N. CAS |
108-10-1 |
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EINECS n. |
203-550-1 |
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Formula molecolare |
C6H12O |
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Peso molecolare |
100.16 |
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Aspetto |
Liquido trasparente incolore con odore di chetone |
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Punto di fusione |
Circa. -84 gradi |
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Punto di ebollizione |
116-118 gradi (a pressione atmosferica) |
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Densità relativa |
0,80–0,803 (20 gradi) |
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punto d'infiammabilità |
Circa. 13-16 gradi (vaso chiuso) |
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Indice di rifrazione |
1.396 (20 gradi) |
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Pressione di vapore |
Circa. 1.6 kPa (20 gradi) |
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Solubilità |
Leggermente solubile in acqua; miscibile con la maggior parte dei solventi organici |
Processi di produzione
Il principale processo di produzione industriale per MIBK è il percorso di condensazione e idrogenazione dell’acetone, che rappresenta oltre il 95% della capacità nazionale (Cina). Inoltre, anche la via dell'isopropanolo e la via dell'isobutanolo vengono applicate come processi supplementari.
1. Condensazione e idrogenazione dell'acetone (mainstream):
Due molecole di acetone subiscono condensazione aldolica su un catalizzatore per formare alcool diacetonico (DAA); Il DAA viene disidratato per dare mesitilossido; l'ossido di mesitile viene quindi sottoposto a idrogenazione catalitica selettiva per produrre MIBK. Il processo può essere eseguito come un tradizionale percorso a più fasi o con un catalizzatore multifunzionale per realizzare l'integrazione in un'unica fase. La tecnologia è matura e la materia prima acetone è ampiamente disponibile.
2. Via dell'isopropanolo:
Il MIBK è prodotto dall'isopropanolo tramite deidrogenazione ossidativa o tramite co-reazione con acetone, fungendo da via supplementare.
3. Via dell'isobutanolo:
MIBK è prodotto da isobutanolo tramite deidrogenazione ossidativa, adatto per impianti con una specifica configurazione di materia prima.
Tutti i percorsi si basano su materie prime di base ossigenate sfuse come acetone e isopropanolo, sono caratterizzati da funzionamento continuo ed elevata selettività. I principali produttori cinesi, supportati da materie prime autoapprovvigionate e da strutture integrate, raggiungono un’offerta stabile su larga scala.
Gradi del prodotto
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Grado |
Specifiche chiave |
Applicazioni tipiche |
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Grado industriale |
Purezza maggiore o uguale al 99%; il contenuto di acqua e le impurità generali soddisfano i requisiti |
Applicazioni generali di solventi in rivestimenti, inchiostri, adesivi e deceratura dell'olio |
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Grado raffinato |
Purezza maggiore o uguale al 99,5%; intervallo di distillazione ristretto; controllo rigoroso dell'acqua e delle tracce di impurità |
Rivestimenti industriali premium, sintesi di antiossidanti della gomma, chimica fine |
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Grado elettronico |
Elevata purezza; basso contenuto di ioni metallici e impurità residue |
Pulizia di precisione di semiconduttori, PCB e componenti elettronici |
Le differenze principali tra i gradi risiedono nel controllo della purezza, del contenuto di acqua e delle impurità metalliche. Il grado elettronico viene utilizzato per la pulizia elettronica di precisione, dove i severi requisiti sui residui e sugli ioni metallici rendono inaccettabile la sostituzione del grado industriale.
Industria a monte e a valle
Materie prime a monte
La materia prima principale a monte di MIBK è l'acetone (derivato dall'ossidazione del propilene o dalla via dell'isopropanolo), integrato da sostanze chimiche di base ossigenate come l'isopropanolo. La stabilità dell'offerta e il prezzo dell'acetone influiscono direttamente sul costo di produzione di MIBK.
Applicazioni a valle
Sintesi di antiossidanti della gomma: MIBK reagisce con p-amminodifenilammina tramite condensazione di idrogenazione per produrre l'antiossidante della gomma 4020, la più grande applicazione a valle, che copre pneumatici e prodotti industriali in gomma.
Solventi industriali: utilizzati in rivestimenti di alta qualità come vernici per autoveicoli, anticorrosione e per legno, nonché in inchiostri e adesivi; offre un forte potere dissolvente con buona brillantezza del film e resistenza all'abrasione.
Deceratura dell'olio: utilizzato come solvente decerante per oli lubrificanti per migliorare la fluidità a bassa temperatura e la qualità dell'olio.
Pulizia elettronica e idrometallurgia: utilizzata per pulire PCB e componenti semiconduttori; nell'idrometallurgia serve come mezzo di estrazione per la separazione e il recupero di metalli rari.
Sintesi farmaceutica e agrochimica: utilizzata come mezzo di reazione e intermedio di sintesi organica.
Conservazione e trasporto sicuri
MIBK ha un punto di infiammabilità relativamente basso, è infiammabile ed è alquanto irritante. È classificato come liquido infiammabile con punto di infiammabilità medio e deve essere utilizzato, conservato e trasportato rigorosamente in conformità con le normative sulle sostanze chimiche pericolose.
Stoccaggio: conservare in un magazzino dedicato ai prodotti chimici pericolosi, fresco, asciutto e ben ventilato; tenere lontano da fonti di ignizione, fonti di calore, forti ossidanti e acidi forti; mantenere i contenitori sigillati e resistenti all'umidità ed evitare l'esposizione alla luce solare ad alta temperatura.
Prevenzione incendi ed esplosioni: con un punto di infiammabilità a vaso chiuso di circa 15 gradi, i suoi vapori possono formare miscele esplosive con l'aria. Nelle aree di stoccaggio è vietato fumare e usare fiamme libere; utilizzare apparecchiature elettriche a prova di esplosione e adeguate attrezzature antincendio e mantenere la ventilazione per controllare l'accumulo di vapori.
Protezione del lavoro: il vapore è irritante per le vie respiratorie e la pelle e ad elevate concentrazioni ha effetto narcotico. Indossare guanti e occhiali protettivi durante la manipolazione e mantenere una buona ventilazione nell'area di lavoro.
Trasporto: utilizzare contenitori dedicati puliti e sigillati e trasportare in conformità con le normative sulle merci pericolose; evitare il ribaltamento, l'esposizione alla luce solare e le perdite.
Domande frequenti (FAQ)
D: Come vengono distinti e selezionati il MIBK e gli altri solventi chetonici come l'acetone e il cicloesanone?
R: Tutti e tre sono solventi chetonici e le differenze principali risiedono nel punto di ebollizione, nella velocità di evaporazione e nella compatibilità con il sistema di dissoluzione. L'acetone ha un basso punto di ebollizione ed evapora estremamente rapidamente, rendendolo adatto a semplici sistemi di essiccazione rapida a bassa temperatura. MIBK ha un punto di ebollizione moderato (circa 117 gradi), evapora in modo uniforme e delicato, ha un forte potere dissolvente e una buona stabilità della pellicola, che lo rendono il solvente con punto di ebollizione medio preferito per rivestimenti, inchiostri e adesivi di alta qualità. Il cicloesanone ha un punto di ebollizione più elevato ed evapora più lentamente, rendendolo adatto per sistemi ad alto contenuto di solidi, a rivestimento spesso e ad essiccazione lenta. Per le applicazioni che richiedono prestazioni equilibrate del punto di ebollizione medio, è preferibile MIBK.
D: Come vengono selezionati i gradi industriali, raffinati ed elettronici di MIBK?
R: I tre gradi sono chimicamente identici; le differenze risiedono nella precisione del controllo della purezza, del contenuto di acqua e delle impurità metalliche e i gradi non sono intercambiabili. Il grado industriale offre un buon rapporto costo-efficacia e si adatta ad applicazioni generali come rivestimenti, inchiostri e deceratura. La qualità raffinata controlla rigorosamente il contenuto di acqua e le tracce di impurità e si adatta ai rivestimenti di alta qualità e alla sintesi antiossidante della gomma. Il grado elettronico è profondamente raffinato, con ioni metallici e contenuto residuo estremamente bassi, ed è dedicato alla pulizia di precisione di semiconduttori e PCB; le applicazioni di produzione elettronica di livello superiore non devono sostituire quelle di livello inferiore.
D: Quali sono i vantaggi dell'industria MIBK cinese?
R: La Cina è uno dei maggiori produttori e consumatori di MIBK al mondo, con importanti vantaggi industriali. Supportata da un’abbondante fornitura di materie prime di acetone e da una tecnologia matura di condensazione e idrogenazione dell’acetone, la capacità domestica è tra le più grandi a livello globale, con una qualità stabile e un chiaro vantaggio in termini di costi, e l’intera gamma di prodotti di qualità industriale, raffinata ed elettronica può essere fornita in grandi quantità. I prodotti soddisfano ampiamente la domanda di settori chiave come rivestimenti di alta qualità, additivi per gomma e pulizia elettronica, e continuano a crescere con il miglioramento dei rivestimenti dei veicoli a nuova energia e dell’industria dei semiconduttori. Shanghai Dingwujin Chemical Co., Ltd. sfrutta gli ampi vantaggi del mercato MIBK della Cina insieme al suo servizio di doppio magazzino in Polonia per soddisfare le richieste di approvvigionamento di prodotti chimici nell'Europa centrale e orientale e in Ucraina.
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