Pentaerythrit

Pentaerythritol (CAS: 115-77-5) Lieferant in Europa

Pentaerythrit ist eine vielseitige organische Verbindung mit der chemischen Formel C(CH2OH)4, die häufig bei der Synthese verschiedener kommerzieller Produkte verwendet wird. Als weißer, kristalliner Feststoff dient es als grundlegender Baustein bei der Herstellung von Sprengstoffen, Kunststoffen, Farben und Kosmetika.

Seine Nützlichkeit ergibt sich aus dem Vorhandensein von vier Hydroxylgruppen, wodurch es sich um ein Polyol mit mehreren reaktiven Stellen handelt, was vielfältige Anwendungen in verschiedenen industriellen Prozessen ermöglicht.

Im Bereich Sicherheit und Regulierung spielt Pentaerythrit eine Rolle als Flammschutzmittel. Das Tetranitrat-Derivat von Pentaerythrit, bekannt als Pentaerythrittetranitrat oder PETN, ist besonders für seine Verwendung in Sprengstoffen bemerkenswert.

Trotz seiner Verwendung in sensiblen Bereichen wird Pentaerythrit auch in weniger bedenklichen Bereichen eingesetzt, beispielsweise bei der Herstellung bestimmter Lackarten und als Abführmittel in der Pharmaindustrie.

Bei der industriellen Synthese dieser Verbindung kommt es auf einen hohen Reinheitsgrad und eine gleichbleibende Qualität an, wie die Anbieter zeigen, die Produkte mit Reinheitsgraden um 99% anbieten.

Seine Stabilität und die Verpackung in inerter Atmosphäre sprechen Hersteller an, die Zuverlässigkeit bei ihren Rohstoffen verlangen. Wie bei allen chemischen Verbindungen erfordert der Umgang mit Pentaerythritol die Einhaltung der entsprechenden Sicherheitsprotokolle, um eine sichere Arbeitsumgebung zu gewährleisten.

Chemische Eigenschaften

In diesem Abschnitt werden die chemischen Eigenschaften von Pentaerythrit näher untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Molekularstruktur, den physikalischen Merkmalen und der thermischen Stabilität liegt.

Molekulare Struktur

Pentaerythritol ist ein Tetrol, das heißt, es enthält vier Hydroxylgruppen (-OH). Seine Molekülformel lautet C(CH₂OH)₄.

Strukturell ist es von Neopentan abgeleitet, wobei jeweils ein Wasserstoffatom der vier Methylgruppen durch eine Hydroxylgruppe ersetzt ist.

Physikalische Eigenschaften

Aussehen:

• Solide
• Weiß

Löslichkeit:

• Praktisch unlöslich in Wasser
• Löslich in organischen Lösungsmitteln wie Aceton und Dimethylformamid

Thermische Stabilität

Pentaerythrit weist eine gute thermische Stabilität für den Einsatz in verschiedenen industriellen Anwendungen auf. Es zersetzt sich vor dem Schmelzen, wobei die Zersetzung bei etwa 260°C unter normalen atmosphärischen Bedingungen.

Produktion

Pentaerythrit wird überwiegend für die kommerzielle Nutzung in verschiedenen Industrien synthetisiert. Seine Produktion folgt einem speziellen chemischen Syntheseprozess und wird im industriellen Maßstab hergestellt, um die weltweite Nachfrage zu decken.

Syntheseprozess

Die Herstellung von Pentaerythrit umfasst eine Kondensationsreaktion, bei der Formaldehyd und Acetaldehyd die wichtigsten Reaktanten sind.

• Reaktanten: Zunächst wird eine Mischung aus Formaldehyd, Acetaldehyd und Natriumhydroxid hergestellt.
• Reaktion: Unter kontrollierten Bedingungen reagieren diese Chemikalien, normalerweise in Gegenwart einer Base.
• Versauerung: Nach der Reaktion wird die Mischung angesäuert, häufig mit Ameisensäure, um das Produkt auszufällen.

Bei diesem Verfahren entsteht eine chemische Verbindung, die vier Alkoholgruppen enthält, was ihre vier gleichwertigen funktionellen Gruppen charakterisiert und ihr vielseitige Anwendungsmöglichkeiten verleiht.

Fertigung im industriellen Maßstab

Die Herstellung von Pentaerythrit im industriellen Maßstab umfasst:

• Verwendung von Batch-Reaktoren: Ein automatisierter Batch-Reaktor ermöglicht die kontrollierte Zugabe von Reagenzien unter strenger Überwachung der Temperatur und des pH-Werts.
• Erholung: Der Prozess umfasst Schritte zur Rückgewinnung von nicht umgesetztem Formaldehyd mittels Verdampfung und Strippung.
• Kristallisation: Anschließend wird das Pentaerythrit kristallisiert, wodurch ein festes Produkt entsteht.
• Trennung: Zuletzt wird das kristallisierte Pentaerythrit von der Mutterlauge getrennt, um das Endprodukt zu erhalten.

Diese Schritte dienen dazu, Ausbeute und Reinheit des Pentaerythrits zu optimieren und sicherzustellen, dass das Produkt die erforderlichen Standards für seine Verwendung in weiteren Anwendungen, beispielsweise bei der Synthese von Sprengstoffen, Kunststoffen, Farben und Kosmetika, erfüllt.

Anwendungen

Aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften dient Pentaerythrit in verschiedenen Industriezweigen als Grundbestandteil. Seine Rolle als vielseitiger Baustein führt zu zahlreichen Anwendungen bei der Harzherstellung, bei Sprengstoffkomponenten, in Farb- und Beschichtungsformulierungen sowie bei Schmiermitteln.

Harzherstellung

Pentaerythrit ist maßgeblich an der Herstellung von Alkydharze, die häufig als Bindemittel in Farben und Gussformen verwendet werden.

Diese Harze bilden das Rückgrat vieler ölbasierter Beschichtungen und ihre Produktion beträgt etwa 200.000 Tonnen pro Jahr.

Sprengstoffe

Pentaerythrittetranitrat (PETN) ist eine explosive Verbindung, die aus dieser Chemikalie gewonnen wird. Sie wird wegen ihrer Stabilität und Kraft sehr geschätzt und wird aufgrund ihrer Sprengkraft häufig in verschiedenen militärischen und kommerziellen Anwendungen eingesetzt.

Farben und Lacke

Im Bereich der Farben und Lacke trägt Pentaerythrit zur Formulierung von Lacken und Farben bei.

Es verleiht Eigenschaften wie Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber verschiedenen Elementen und verbessert die Schutzqualitäten vieler gewerblicher und industrieller Farben.

Schmierstoffe

Schließlich findet Pentaerythrit seine Verwendung in Schmiermitteln. Seine Derivate dienen als synthetische Schmierstoffe und tragen zur Verbesserung der Oxidationsstabilität bei und bieten Hochtemperaturleistung, wodurch die Zuverlässigkeit und Effizienz verschiedener mechanischer Systeme sichergestellt wird.

Sicherheit und Handhabung

Beim Umgang mit Pentaerythrit müssen strenge Sicherheitsrichtlinien eingehalten werden, um Gesundheitsrisiken vorzubeugen und eine ordnungsgemäße Verwendung sicherzustellen. Um die Sicherheit zu gewährleisten, ist es wichtig, die Toxikologie, Lagerungsrichtlinien und Transportvorschriften zu verstehen.

Toxikologie

Pentaerythrit gilt als wenig toxisch. direkten Kontakt Kontakt mit der Haut oder den Augen kann zu Reizungen führen.

Bei Einatmen kann es zu Reizungen der Atemwege kommen. Langzeitexposition wurde nicht umfassend untersucht, daher ist Vorsicht geboten.

Lagerungsrichtlinien

Bei der Lagerung von Pentaerythrit sollten die folgenden wichtigen Punkte beachtet werden:

• An einem kühlen, gut belüfteten Ort aufbewahren.
• Vor Feuchtigkeit geschützt aufbewahren, da es hygroskopisch ist. absorbiert Feuchtigkeit aus der Luft, was seine Stabilität beeinträchtigen könnte.
• Behälter müssen dicht verschlossen sein, um eine Kontamination zu verhindern.

Transportvorschriften

Für den Transport von Pentaerythritol gelten Vorschriften zur Vermeidung von Transportunfällen:

• Als ungefährlicher Stoff einstufen.
• Es gelten keine besonderen Transportvorschriften.
• Stellen Sie sicher, dass die Verpackung sicher ist, um ein Verschütten oder die Einwirkung von Feuchtigkeit zu verhindern.

Umweltbelastung

Die Umweltauswirkungen von Pentaerythrit drehen sich hauptsächlich um seine Wechselwirkung mit Ökosystemen, wobei insbesondere seine biologische Abbaubarkeit und seine aquatische Toxizität hervorzuheben sind.

Biologische Abbaubarkeit

Untersuchungen legen nahe, dass bestimmte Bakterien in der Lage sind, Pentaerythritoltetranitrat (PETN) umzuwandeln, was darauf hinweist, Bioabbaubarkeit in kontaminierten Umgebungen.

Berichte geben jedoch im Detail an, dass der Abbau von Pentaerythritol-Verbindungen eingeschränkt sein könnte, was dazu führen könnte, dass sie in manchen ökologischen Umgebungen persistent sind.

Aquatische Toxizität

Derivate von Pentaerythrit, wie etwa Pentaerythrittetranitrat, weisen strukturelle Ähnlichkeiten mit Nitroglycerin auf und es bestehen entsprechende toxikologische Bedenken.

Der Auswirkungen auf das Leben im Wasser ist aufgrund der möglichen Persistenz und Toxizität dieser Verbindungen ein Problembereich, dessen Bewertung aufgrund der spärlichen Datenlage schwierig sein kann.

Globaler Markt

Der globale Pentaerythritol-Markt zeichnet sich durch stetiges Wachstum und eine leicht konsolidierte Wettbewerbslandschaft aus. Zu den wichtigsten Faktoren, die den Markt beeinflussen, gehören die Nachfrage nach stabilen Polyolen und die Anwendung in verschiedenen Derivatherstellungsindustrien.

Nachfrage- und Angebotstrends

Die Nachfrage nach Pentaerythritol erlebt einen stetigen Aufschwung mit einer Durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) ungefähr 5.4% von 2014 bis 2020.

Dieser Trend ist auf die zunehmende Verwendung als Ersatzstoff für elektrische Transformatorflüssigkeiten und den wachsenden Bedarf bei der Herstellung verschiedener Derivate zurückzuführen.

Auf der Angebotsseite wird der Markt durch eine begrenzte Zahl von Akteuren herausgefordert, die die Produktion dominieren, was zu einer teilweisen Festigung des Wettbewerbsumfelds führt.

Übersicht über regionale Märkte

• Nordamerika: Aufgrund robuster Industriezweige ein bedeutender Akteur beim Verbrauch und der Produktion von Pentaerythrit.
• Europa: Die Präsenz wichtiger Marktteilnehmer wie Ercros SA und Perstorp macht Europa zu einem wichtigen Knotenpunkt für den Pentaerythritol-Markt.
• Asien-Pazifik: Es wird das höchste Wachstum prognostiziert, insbesondere aufgrund der expandierenden Fertigungs- und Bauindustrie in Ländern wie China und Indien.
• Rest der Welt: Umfasst kleinere Märkte, zeigt aber im Einklang mit dem globalen Trend Wachstumspotenzial.

Der Marktgröße wurde bewertet mit 2,7 Milliarden USD im Jahr 2022 und wird voraussichtlich 6,8 Milliarden USD bis 2030.

Insbesondere der asiatisch-pazifische Raum weist rasante Wachstumsraten auf, was darauf schließen lässt, dass sich die Produktion und der Verbrauch in den kommenden Jahren in diese Region verlagern werden.

Häufig gestellte Fragen

Pentaerythrit wird in verschiedenen Industriezweigen häufig verwendet und ist vor allem für die Herstellung von Farben und den Syntheseprozess von Formaldehyd und Acetaldehyd bekannt. In diesem Abschnitt werden häufige Fragen zu seiner kommerziellen Verwendung, Herstellung und Sicherheit behandelt.

Welche üblichen Anwendungen gibt es für Pentaerythrit in der Industrie?

Pentaerythrit wird in zahlreichen Industriezweigen als Bestandteil von Alkydharzen, Lacken, PVC-Stabilisatoren, Antioxidantien und als Vorläufer von Estern für Schmiermittel und Weichmacher verwendet.

Wie wird Pentaerythrit kommerziell synthetisiert?

Die kommerzielle Synthese von Pentaerythrit umfasst die Reaktion von Formaldehyd mit Acetaldehyd in Gegenwart eines alkalischen Katalysators, typischerweise Natrium- oder Calciumhydroxid.

Welche Rolle spielt Pentaerythrit bei der Farbenherstellung?

Bei der Farbenherstellung ist Pentaerythrit ein wichtiger Bestandteil von Alkydharzen, die in den meisten Ölfarben als Bindemittel dienen und deren Haltbarkeit, Glanzbeständigkeit und Filmintegrität verbessern.

Welche Faktoren beeinflussen den Preis von Pentaerythrit auf dem Markt?

Der Preis von Pentaerythrit wird in erster Linie von den Rohstoffkosten (vor allem Formaldehyd und Acetaldehyd), der Marktnachfrage nach Farben und Lacken sowie Schwankungen der wirtschaftlichen Bedingungen in der Bau- und Automobilindustrie beeinflusst.

Wie wird die Löslichkeit von Pentaerythrit in verschiedenen Lösungsmitteln charakterisiert?

Die Löslichkeit von Pentaerythrit variiert je nach Lösungsmittel. In Wasser ist es mäßig löslich, in den meisten organischen Lösungsmitteln schlecht löslich und seine Löslichkeitseigenschaften sind in anwendungsspezifischen Formulierungen von Bedeutung.

Welche Sicherheitsaspekte sind beim Umgang mit Pentaerythrittetranitrat zu beachten?

Aufgrund seiner explosiven Natur muss Pentaerythritoltetranitrat mit Vorsicht gehandhabt werden. Die strikte Einhaltung der Lagerungs- und Handhabungsvorschriften ist erforderlich, um das Risiko einer versehentlichen Detonation oder der Exposition gegenüber giftigem Staub zu minimieren.