معرفی شیمیایی و خواص عمومی ایزوبوتانول
ایزوبوتانول با فرمول شیمیایی (CH₃)₂CH-CH₂OH به‌صورت مایع بی‌رنگ و قابل اشتعال است. این الکل شاخه‌دار، با اکثر حلال‌های آلی (الکل‌ها، کتون‌ها، استرها، اترها، هیدروکربن‌های آروماتیک/آلیفاتیک) قابل اختلاط است. به دلیل حلالیت عالی ایزوبوتانول و سرعت تبخیر قابل کنترل آن، به عنوان یک ماده اولیه برای رقیق کردن رنگ‌ها و رزین‌ها استفاده می‌شود .
روش تولید ایزوبوتانول
به‌طورعمده، ایزوبوتانول از روش کربونیلاسیون پروپیلن (carbonylation) در پتروشیمی تولید می‌شود. این فرآیند شامل واکنش پروپیلن با مونوکسید کربن و هیدروژن برای تولید ایزوبوتیرآلدهید (isobutyraldehyde) و سپس هیدروژنه کردن ایزوبوتیرآلدهید به ایزوبوتانول است. این واکنش، در دمای ۲۲۵-۳۰۰ درجه سانتی‌گراد و در حضور کاتالیزور برپایه کبالت انجام می‌شود .
ویژگی‌های فنی ایزوبوتانول
قابلیت اختلاط ایزوبوتانول با اکثر حلال‌های رایج، منجر به سازگاری و کاربرد گسترده آن در انواع فرمولاسیون‌ها می‌شود. هم‌چنین، بخش زیادی از ایزوبوتانول تولیدشده، به مشتقات آن تبدیل می‌شود که در صنعت رنگ و پوشش کاربرد دارد.
جهت پایداری بهتر ایزوبوتانول، بهتر است در ظروف دربسته و مکانی با تهویه مناسب نگهداری شود. از آن‌جایی که تماس این الکل با آلومینیوم در دمای بالاتر از ۶۰ درجه سانتی‌گراد ممکن است باعث خوردگی شود، از نگهداری ایزوتانول در مخازن آلومینیومی در دمای بالا اجتناب شود. هم‌چنین، درصورتی که الزامات شدیدی بر کیفیت ایزوبوتانول وجود دارد، توصیه می‌شود که این حلال در مخازن استیل ضد زنگ نگهداری شود .
کاربردهای ایزوبوتانول
پوشش‌ها و جوهرها
پوشش‌های قابل پخت:
ایزوبوتانول یک حلال عالی برای لاک‌های قابل پخت با اسید و هم‌چنین حلال مناسب برای پوشش‌های برپایه اوره، ملامین و یا رزین‌های فنولیک است. این حلال، ویسکوزیته و سرعت تبخیر را متعادل کرده و درنتیجه به پخت یکنواخت و پیوستگی فیلم نهایی، کمک کند.
رنگ‌های آلکیدی:
افزودن مقادیر کم از حلال ایزوبوتانول به رنگ‌های آلکیدی، ویسکوزیته را کاهش داده و با بهبود جریان‌پذیری، به اعمال بهتر و راحت‌تر رنگ به سطوح کمک می‌کند.
جوهرهای چاپ:
به دلیل حلالیت انواع رزین‌ها در ایزوبوتانول، این الکل به عنوان رقیق‌کننده در جوهارهای چاپ استفاده می‌شود.
واسط شیمیایی (مشتقات و افزودنی‌ها)
از ایزوبوتانول به‌عنوان ماده اولیه و یا یک واسط شیمیایی برای تولید مواد مختلف استفاده می‌شود:
- ماده اولیه برای تولید گلیکول اترها (در واکنش با اتیلن یا اکسید پروپیلن)
- ماده اولیه برای ایزوبوتیل استات، ایزوبوتیل اکریلات، ایزوبوتیل متاکریلات که در چسب‌ها و پوشش‌ها کاربرد دارند.
- ماده اولیه برای تولید مواد ضد سایش و افزودنی‌های ضد خوردگی در روغن‌های موتور. مانند زینک دی ایزوبوتیل دی تیو فسفات (zinc diisobutyl dithiophosphate)
کاربردهای فرآیندی و استخراج
از ایزوبوتانول به‌عنوان حلال فرآیند و یا یک استخراج کننده برای تولید مواد مختلف استفاده می‌شود:
- به‌عنوان عصاره‌گیری حلال برای داروها و مواد طبیعی (آنتی‌بیوتیک‌ها، هورمون‌ها، ویتامین‌ها، آلکالوئیدها، کافور)
- به‌عنوان فاز متحرک در کروماتوگرافی کاغذی و لایه نازک
- به‌عنوان مرطوب‌کننده برای نیترات سلولز