Pentaerythritol

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

Pentaerythritol is een veelzijdige organische verbinding met de chemische formule C(CH2OH)4, die vaak wordt gebruikt bij de synthese van verschillende commerciële producten. Als witte, kristallijne vaste stof dient het als een fundamentele bouwsteen bij de productie van explosieven, kunststoffen, verven en cosmetica.

Het nut ervan komt voort uit de aanwezigheid van vier hydroxylgroepen, waardoor het een polyol is met meerdere reactieve plaatsen, wat diverse toepassingen in verschillende industriële processen mogelijk maakt.

Op het gebied van veiligheid en regelgeving speelt pentaerythritol een rol als vlamvertrager. Het tetranitraatderivaat van pentaerythritol, bekend als pentaerythritoltetranitraat of PETN, is vooral opmerkelijk vanwege het gebruik ervan in explosieve materialen.

Ondanks zijn betrokkenheid bij gevoelige toepassingen, wordt pentaerythritol ook aangetroffen in minder onheilspellende toepassingen, zoals in de formulering van bepaalde soorten vernissen en als laxeermiddel in de farmaceutische industrie.

De industriële synthese van deze verbinding legt de nadruk op een hoge mate van zuiverheid en consistente kwaliteit, zoals geïllustreerd door leveranciers die producten aanbieden met een zuiverheidsniveau rond 99%.

De stabiliteit en de verpakking inerte atmosfeer zijn aantrekkelijk voor fabrikanten die betrouwbaarheid in hun grondstoffen eisen. Zoals bij alle chemische verbindingen is het bij de omgang met pentaerythritol noodzakelijk dat de juiste veiligheidsprotocollen worden nageleefd om een veilige werkomgeving te garanderen.

Chemische eigenschappen

In dit gedeelte wordt dieper ingegaan op de chemische eigenschappen van Pentaerythritol, waarbij de nadruk ligt op de moleculaire structuur, fysieke kenmerken en thermische stabiliteit.

Moleculaire structuur

Pentaerythritol is een tetrol, wat betekent dat het vier hydroxylgroepen (-OH) bevat. De molecuulformule is C(CH₂OH)₄.

Structureel is het afgeleid van neopentaan, waarbij één waterstofatoom van elk van de vier methylgroepen is vervangen door een hydroxylgroep.

Fysieke eigenschappen

Verschijning:

• Stevig
• Wit

Oplosbaarheid:

• Vrijwel onoplosbaar in water
• Oplosbaar in organische oplosmiddelen zoals aceton en dimethylformamide

Thermische stabiliteit

Pentaerythritol vertoont een goede thermische stabiliteit voor gebruik in diverse industriële toepassingen. Het ontleedt voordat het smelt, waarbij de ontbinding ongeveer begint 260°C onder normale atmosferische omstandigheden.

Productie

Pentaerythritol wordt voornamelijk gesynthetiseerd voor commercieel gebruik in verschillende industrieën, waar de productie ervan een specifiek chemisch syntheseproces volgt en op industriële schaal wordt vervaardigd om aan de wereldwijde vraag te voldoen.

Syntheseproces

De productie van pentaerythritol omvat een condensatiereactie waarbij formaldehyde en aceetaldehyde de belangrijkste reactanten zijn.

• Reagentia: Aanvankelijk wordt een mengsel van formaldehyde, aceetaldehyde en natriumhydroxide bereid.
• Reactie: Onder gecontroleerde omstandigheden reageren deze chemicaliën, meestal in aanwezigheid van een base.
• Verzuring: Na de reactie wordt het mengsel aangezuurd, vaak met mierenzuur, waardoor het product neerslaat.

Deze procedure resulteert in de vorming van een chemische verbinding die vier alcoholgroepen bevat, wat de vier gelijkwaardige functionele groepen karakteriseert en deze veelzijdigheid in toepassingen geeft.

Productie op industriële schaal

De productie van pentaerythritol op industriële schaal omvat:

• Batchreactorgebruik: Een geautomatiseerde batchreactor vergemakkelijkt de gecontroleerde toevoeging van reagentia, met strikte monitoring van temperatuur en pH-niveaus.
• Herstel: Het proces omvat stappen om niet-gereageerd formaldehyde terug te winnen door middel van verdamping en strippen.
• Kristallisatie: Het pentaerythritol wordt vervolgens gekristalliseerd, wat resulteert in een vast product.
• Scheiding: Tenslotte wordt het gekristalliseerde pentaerythritol gescheiden van de moederloog, wat het eindproduct oplevert.

Deze stappen zijn bedoeld om de opbrengst en zuiverheid van pentaerythritol te optimaliseren en ervoor te zorgen dat het product voldoet aan de vereiste normen voor gebruik in verdere toepassingen, zoals bij de synthese van explosieven, kunststoffen, verven en cosmetica.

Toepassingen

Pentaerythritol dient vanwege zijn unieke eigenschappen als een fundamenteel onderdeel in verschillende industrieën. Zijn rol als veelzijdige bouwsteen leidt tot talloze toepassingen bij de productie van harsen, explosieve componenten, verf- en coatingformuleringen en smeermiddelen.

Harsproductie

Pentaerythritol speelt een belangrijke rol bij de productie alkydharsen, die op grote schaal worden gebruikt als bindmiddel in verf en gietvormen.

Deze harsen vormen de ruggengraat van veel op olie gebaseerde coatings en hun productie bedraagt ongeveer 200.000 ton per jaar.

Explosieven

Pentaerythritoltetranitraat (PETN) is een explosieve verbinding afgeleid van deze chemische stof. Het wordt zeer gewaardeerd vanwege zijn stabiliteit en kracht, en wordt vanwege zijn explosie-eigenschappen vaak gebruikt in een verscheidenheid aan militaire en commerciële toepassingen.

Verven en coatings

Op het gebied van verven en coatings draagt pentaerythritol bij aan de formulering van vernissen en verven.

Het verleent eigenschappen zoals duurzaamheid en weerstand tegen verschillende elementen, waardoor de beschermende eigenschappen van veel commerciële en industriële verven worden verbeterd.

Smeermiddelen

Ten slotte vindt pentaerythritol zijn rol in smeermiddelen. De derivaten ervan dienen als synthetische smeermiddelen en helpen de oxidatieve stabiliteit te verbeteren en prestaties bij hoge temperaturen te leveren, waardoor de betrouwbaarheid en efficiëntie van verschillende mechanische systemen worden gewaarborgd.

Veiligheid en bediening

Bij het hanteren van pentaerythritol moet men zich houden aan strikte veiligheidsrichtlijnen om gezondheidsrisico's te voorkomen en correct gebruik te garanderen. Om de veiligheid te garanderen, is het essentieel om de toxicologie, opslagrichtlijnen en transportvoorschriften te begrijpen.

Toxicologie

Er wordt aangenomen dat pentaerythritol een lage toxiciteit heeft. Echter, direct contact contact met de huid of ogen kan irritatie veroorzaken.

Bij inademing kan dit leiden tot irritatie van de luchtwegen. Blootstelling op lange termijn is nog niet uitgebreid onderzocht, dus voorzichtigheid is geboden.

Richtlijnen voor opslag

Bij opslag van pentaerythritol moeten de volgende belangrijke punten worden gevolgd:

• Op een koele, goed geventileerde plaats bewaren.
• Beschermd tegen vocht bewaren, omdat het hygroscopisch is; Het absorbeert vocht uit de lucht, wat de stabiliteit ervan zou kunnen beïnvloeden.
• Containers moeten goed worden afgesloten om besmetting te voorkomen.

Transportvoorschriften

Het transport van pentaerythritol valt onder de regelgeving om ongelukken tijdens het transport te voorkomen:

• Classificeren als niet-gevaarlijk materiaal.
• Er zijn geen speciale transportregels van toepassing.
• Zorg ervoor dat de verpakking veilig is om morsen of blootstelling aan vocht te voorkomen.

Milieu-impact

De milieu-invloed van pentaerythritol draait voornamelijk om de interactie met ecosystemen, waarbij vooral de biologische afbreekbaarheid en aquatische toxiciteit worden benadrukt.

Biologische afbreekbaarheid

Uit onderzoek blijkt dat bepaalde bacteriën in staat zijn pentaerythritoltetranitraat (PETN) te transformeren potentieel voor biologische afbraak in vervuilde omgevingen.

Rapporten geven echter aan dat de afbraak van pentaerythritolverbindingen beperkt kan zijn, wat in sommige ecologische omgevingen tot persistentie kan leiden.

Aquatische toxiciteit

De derivaten van pentaerythritol, zoals pentaerythritoltetranitraat, vertonen structurele overeenkomsten met nitroglycerine en delen analoge toxicologische problemen.

De impact op het waterleven is een punt van zorg vanwege de mogelijke persistentie en toxiciteit van deze verbindingen, wat lastig te beoordelen kan zijn vanwege de schaarse gegevens.

Wereldwijde markt

De mondiale markt voor pentaerythritol wordt gekenmerkt door een gestage groei en een licht geconsolideerd concurrentielandschap. Primaire factoren die de markt beïnvloeden zijn onder meer de vraag naar stabiele polyolen en de toepassing in verschillende derivatenindustrieën.

Vraag- en aanbodtrends

De vraag naar pentaerythritol heeft een consistente stijging doorgemaakt Samengestelde jaarlijkse groei (CAGR) van ongeveer 5.4% van 2014 tot 2020.

Deze trend wordt toegeschreven aan het toenemende gebruik ervan als vervangingsmiddel voor elektrische transformatorvloeistoffen en de groeiende behoefte bij de vervaardiging van verschillende derivaten.

Aan de aanbodzijde wordt de markt uitgedaagd door beperkte spelers die de productie domineren, waardoor het concurrentielandschap gedeeltelijk wordt geconsolideerd.

Overzicht regionale markten

• Noord Amerika: Een belangrijke speler in de consumptie en productie van pentaerythritol dankzij robuuste industriële sectoren.
• Europa: De aanwezigheid van belangrijke marktdeelnemers zoals Ercros SA en Perstorp plaatst Europa als een essentieel knooppunt voor de pentaerythritolmarkt.
• Aziatisch-Pacifisch: Er wordt voorspeld dat de hoogste groei zal plaatsvinden, vooral als gevolg van de groeiende productie- en bouwsector in landen als China en India.
• Rest van de wereld: Bestaat uit kleinere markten, maar vertoont toch groeipotentieel in lijn met de mondiale trend.

De omvang van de markt werd gewaardeerd op 2,7 miljard dollar in 2022 en zal naar verwachting bereiken 6,8 miljard dollar in 2030.

Vooral de regio Azië-Pacific laat snelle groeicijfers zien, wat erop wijst dat er de komende jaren een verschuiving richting deze regio zal plaatsvinden, zowel qua productie als qua consumptie.

Veel Gestelde Vragen

Pentaerythritol wordt op grote schaal gebruikt in verschillende industrieën, vooral bekend om zijn toepassing bij de productie van verven en het syntheseproces waarbij formaldehyde en aceetaldehyde betrokken zijn. In dit gedeelte worden veelgestelde vragen behandeld met betrekking tot het commerciële gebruik, de productie en de veiligheid ervan.

Wat zijn de gebruikelijke toepassingen van pentaerythritol in de industrie?

Pentaerythritol wordt in tal van industrieën gebruikt als ingrediënt in alkydharsen, vernissen, PVC-stabilisatoren, antioxidanten en als voorloper van esters die worden gebruikt in smeermiddelen en weekmakers.

Hoe wordt pentaerythritol commercieel gesynthetiseerd?

Commerciële synthese van pentaerythritol omvat de reactie van formaldehyde met aceetaldehyde in aanwezigheid van een alkalische katalysator, doorgaans natrium- of calciumhydroxide.

Wat is de rol van pentaerythritol bij de verfproductie?

Bij de verfproductie is pentaerythritol een sleutelcomponent voor het maken van alkydharsen, die dienen als bindmiddel in de meeste verven op oliebasis, waardoor hun duurzaamheid, glansbehoud en filmintegriteit worden verbeterd.

Welke factoren beïnvloeden de prijs van pentaerythritol op de markt?

De prijs van pentaerythritol wordt voornamelijk beïnvloed door de grondstofkosten, met name formaldehyde en acetaldehyde, de marktvraag naar verven en coatings, en schommelingen in de economische omstandigheden die van invloed zijn op de bouw- en auto-industrie.

Hoe wordt de oplosbaarheid van pentaerythritol gekarakteriseerd in verschillende oplosmiddelen?

De oplosbaarheid van pentaerythritol varieert tussen verschillende oplosmiddelen; het is matig oplosbaar in water, slecht oplosbaar in de meeste organische oplosmiddelen, en de oplosbaarheidseigenschappen ervan zijn belangrijk in toepassingsspecifieke formuleringen.

Wat zijn de veiligheidsoverwegingen bij het hanteren van pentaerythritoltetranitraat?

Pentaerythritoltetranitraat vereist een zorgvuldige behandeling vanwege het explosieve karakter ervan. Strikte naleving van de voorschriften voor opslag en hantering is noodzakelijk om het risico op accidentele ontploffing of blootstelling aan giftig stof te minimaliseren.