1و4-بوتان دی ال
1,4Butandiol
1و4-بوتان دی‌ال (BDO)، یک گلایکول با ساختار خطی و با نقطه‌جوش بالا است. این ماده شیمیایی به عنوان یک واسطه کلیدی در سنتز مواد شیمیایی و پلیمری مختلف مانند THF, PBT, GBL, PU استفاده می‌شود که از آن‌ها در صنایع خودرو، ساخت و ساز، الکترونیک، پوشاک و منسوجات و داروسازی به‌کار برده می‌شود.
بسته‌بندی
لطفاً یک گزینه را انتخاب کنید
قیمت هر واحد
قیمت موجود نیست
تولیدکننده
محل تحویلشورآباد
حداقل خرید-
مقدار سفارش
-
توضیحات
معرفی شیمیایی و خواص عمومی
1و4-بوتان دی‌ال (BDO)، یک الکل نوع اول با فرمول شیمیایی C4H10O2 و وزن مولکولی 90.1 گرم در مول است. این مایع بی رنگ، با نقطه‌جوش بالا (حدودا 230 درجه سانتیگراد) و با بوی کمی سمی است. BDO به طور کامل در آب، اکثر الکل‌ها، استرها، کتون‌ها، گلیکول اترها و استات‌ها محلول است، اما ممکن است در هیدروکربن های آلیفاتیک معمولی و آروماتیکِ کلردار، غیر قابل اختلاط یا تا حدی قابل اختلاط باشد [1].روش‌های تولید
1و4-بوتان دی‌ال را می‌توان از مواد اولیه و تکنولوژی‌های مختلف شیمی آلی تولید کرد. با این حال، در سال های اخیر مطالعات بر روی تولید بیولوژیکی BDO افزایش یافته است.روش سنتزی
روش مرسوم تولید بوتان دی‌ال، انجام واکنش با استیلن و فرمالدئید است. در سایر فرآیندها از پروپیلن اکسید، مالئیک انیدرید یا 1و3-بوتادین استفاده می‌شود. عمده‌ترین روش تولید با هیدروژناسیون مداوم 2-بوتین-1و4-دی‌ال برروی کاتالیزورهای نیکل اصلاح شده است. روش‌های دیگر عبارتند از acetoxylation بوتادین و hydroformylation آلیل الکل. این روش‌های سنتز شیمیایی مبتنی بر مواد نفتی، روش‌های اصلی تولید 1و4-بوتان دی‌ال هستند، اما با مسائل متعددی مانند تجدیدناپذیری مواد خام، آلودگی شدید محیطی، شرایط پیچیده کاتالیزور و هزینه تولید بالا مواجه هستند [2] , , .روش بیولوژیکی
اخیراً در پرتو افزایش نگرانی‌های زیست‌محیطی، برخی از روش‌های بیولوژیکی نیز پدیدار شده‌اند. یکی از روش‌های تولید مبتنی بر منابع تجدیدپذیر، تخمیر شربت گلوکز و به دنبال آن هیدروژناسیون اسید سوکسینیک یا تخمیر مستقیم گلوکز است. در چنین مواردی، ماده به‌دست آمده تحت عنوان بیو بوتان دی‌ال یا بوتان دی‌ال سبز نامیده می‌شود [2].ویژگی‌های فنی محصول
1و4-بوتان دی‌ال یک گلایکول با ساختار خطی است که به دلیل حضور گروه‌های هیدروکسیل در دوسر زنجیر آن و همچنین ماهیت آبدوست و مقاومت آن در برابر مواد شیمیایی، یک ماده شیمیایی واسطه و چندکاره است [1]. هیدروکسیل گروه انتهایی بوتان دی‌ال با گروه‌های های تک و یا دو عاملی مختلف واکنش می‌دهد و منجر به تولید مواد مختلف می‌شود. به عنوان مثال، در پی واکنش با اسیدهای دی کربوکسیلیک، دی ایزوسیانات‌ها و فسژن به ترتیب سبب تولید پلی‌استرها، پلی‌یورتان‌ها و پلی‌کربنات‌ها می‌شوند. علاوه بر این، BDO یکی از مواد مهم برای سنتز پلی‌استر پلی‌ال‌ها و همچنین پلی‌اتر پلی‌ال‌ها است [3].حوزه‌های کاربرد و ویژگی‌های کاربردی
1و4-بوتان دی‌ال در طیف وسیعی از کاربردها در صنایع شیمیایی از جمله در ساخت پلاستیک های فنی، پلی‌یورتان ها، حلال ها، قطعات الکترونیکی و الیاف الاستیک استفاده می‌شود [3]. از آن‌جایی که این ماده عمدتا به عنوان حدواسط در تولید مواد شیمیایی و پلیمری مختلف استفاده می‌شود، دسته بندی کاربردی آن معمولا به صورت زیر است و کاربرد نهایی محصول در دسته‌بندی جداگانه قرار می‌گیرد.تولید THF & PTMEG
بیشترین کاربرد 1و4-بوتان دی‌ال در تولید حلال تتراهیدروفوران یا همان THF است و تقریباً 79 درصد از THF های تولیدی نیز برای تولید پلیتترامتیلن اتر گلایکول (PTMEG) مصرف می‌شود. از PTMEG در ساخت الاستومرهای یورتانی به روش ریخته گری و ترموپلاستیک، الیاف پلی‌یورتان (spandex) و الاستومرهای کو پلی‌استر-اتر با کارایی بالا استفاده می‌شود. 21 درصد باقیمانده THF نیز به عنوان حلال در ساخت سیمان‌ها و پوشش‌های پلی وینیل کلراید، در تولید نوارهای مغناطیسی بسیار دقیق و همچنین به عنوان حلال واکنش در تولید مواد دارویی استفاده می‌شود [1].تولید polybutylene terephthalate (PBT)
یکی دیگر از کاربردهای 1و4-بوتان دی‌ال استفاده از آن برای تولید پلی بوتیلن ترفتالات (PBT) است. استحکام بالا، پایداری حرارتی عالی و دوام خوب PBT منجر به کاربردهای فراوان آن در صنایع خودروسازی، برق و لوازم خانگی شده است. علاوه براین، PBT قابلیت ترکیب با سایر ترموپلاستیک سازگار با خود را دارد که به مهندسان طراح این امکان را می‌دهد که یک آلیاژ پلیمری مطابق با مشخصات فنی مورد نیاز تنظیم کنند [1].تولید γ-Butyrolactone (GBL)
از 1و4-بوتان دی‌ال به عنوان ماده اولیه برای ساخت GBL استفاده می‌شود. حدود 65 درصد از مصرف GBL در ساخت N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) است که از آن به عنوان یک حلال در استخراج روغن روان کننده، قطعات الکترونیکی، پاک کننده‌های رنگ، پوشش‌های سیم مغناطیسی و رزین‌های مهندسی استفاده می‌شود. حدود 25 درصد از مصرف GBL در ساخت 2-pyrrolidone/N-vinyl-2-pyrrolidone/polyvinylpyrrolidone استفاده می‌شود که از آن در تولید کوپلیمرهای مورد مصرف در صنایع دارویی، لوازم آرایشی، اسپریهای مو و میکروب کش‌ها و همچنین به عنوان چسب در صنایع کاغذ، نساجی و کشاورزی استفاده می‌شود. علاوه براین در کاربردهای متفرقه، مانند موادِ کمک فرآیندی در شفاف سازی نوشیدنی‌ها استفاده می‌شود. 10 درصد باقیمانده از GBL عمدتاً به عنوان یک حلال در کشاورزی و یا برای استفاده در لیتوگرافی در صنعت عکاسی مصرف می‌شود [1].تولید پلی‌یورتان
از 1و4-بوتان دی‌ال عمدتاً به عنوان جزئی از پلی‌استرها یا به عنوان گسترش دهنده زنجیر در تولید پلی‌یورتان‌ها استفاده می‌شود. به عنوان جزئی از پلی‌استرها، از بوتان دی‌ال در ساخت پلی‌استری مانند poly (butylene adipate) استفاده می‌شود که این پلی‌استر پلی‌ال در فرمولاسیون الاستومرهای یورتانی با مقاومت عالی در برابر روغن، مواد شیمیایی و UV استفاده می‌شود. علاوه بر این، الاستومرهای یورتانی دارای خواص مکانیکی خوب در محدوده دمایی گسترده و همچنین مقاومت در برابر انعطاف پذیری و سایش هستند. به عنوان یک گسترش دهنده زنجیر، 1و4-بوتان دی‌ال با سیستم‌های حاوی MDI، تعادل خوبی بین سختی و انعطاف پذیری در دمای پایین فراهم می‌کند. در مقایسه با سایر دی‌ال‌ها، 1و4-بوتان دی‌ال ازنظر واکنش‌پذیری گروه‌های هیدروکسیل، ساختار خطی و سازگاری کلی سیستم برای ایجاد کریستالینیتی مورد نیاز در سگمنت‌های سخت پلی‌یورتان، بهترین ویژگی‌ها را دارد. همچنین سیستم‌های MDI/1,4-butanediol نسبت به MOCA/TDI ریسک و خطر کمتری دارند. BDO به عنوان یک گسترش دهنده زنجیر برای الاستومرهای یورتانی گرمانرم استفاده می‌شود. 1و4-بوتان دی‌ال محدوده‌های یورتانیِ کریستالی تولید می‌کند که به آسانی در دماهای بالا ذوب شده و جریان می‌یابند اما در دمای محیط از هم جدا می‌شوند تا شبکه‌های الاستومری سختی ایجاد کنند. کاربردهای نهایی الاستومرهای یورتانی مبتنی بر 1و4-بوتان دی‌ال، شامل فاسیاهای جلو و عقب خودرو، سپرها، گلگیرها و اسپویلرها می‌باشد. کاربردهای غیرخودرویی شامل کفش، محفظه الکتریکی، تجهیزات تفریحی، لوازم خانگی و مبلمان است [1].سایر کاربردها
از آن‌جایی که 1و4-بوتان دی‌ال، پلی‌استرهایی با چسبندگی و استحکام چسبندگی عالی تولید می‌کند از آن به عنوان یک جزء کلیدی از کوپلی‌استرهای اسید ایزوفتالیک و اسید ترفتالیک استفاده می‌شود که در چسب‌های گرماذوب کاربرد دارد.اطلاعات بازار
اندازه بازار جهانی 1و4-بوتان دی‌ال در سال 2022 حدود 6.51 میلیارد دلار تخمین زده شد و پیش بینی می‌شود از سال 2023 تا 2030 با نرخ رشد سالانه (CAGR) 9.5 درصد رشد کند. رشد مصرف THF، PBT و پلی‌یورتان در صنایع مختلف و بخصوص استفاده از الیاف spandex در نساجی، سبب افزایش تقاضای بوتان دی‌ال شده است [4].بررسی بازار 1و4-بوتان دی‌ال بر مبنای کاربرد
بخش THF با 54 درصد، بالاترین سهم را در مصرف 1و4-بوتان دی‌ال در سال 2022 داشته است. سهم بالای آن به دلیل افزایش تقاضای تولید پلی تترا متیلن گلیکول (PTMEG) نسبت داده می‌شود، که از آن به طور گسترده برای تولید الاستومرها و الیاف یورتانی استفاده می‌شود. بخش PBT با سهمی معادل 21.6 درصد، دومین بازارمصرف 1و4-بوتان دی‌ال در سال 2022 بوده است. این مورد به دلیل افزایش مصرف پلاستیک در صنایع خودرویی به‌خاطر افزایش شدید تقاضا برای خودروهای سبک وزن است. پیش بینی می‌شود که این امر باعث افزایش تقاضا برای PBT در طول دوره پیش بینی(2023-2030) شود. سایر محرک های رشد کلیدی برای مصرف PBT شامل جایگزینی فلزات معمولی در صنایع خودروسازی و الکترونیک، معرفی نسل جدید گریدهای PBT و توسعه PBT برپایه بایو است. پیش‌بینی می‌شود با افزایش نیاز محصولات سبک وزن و بادوام در صنایعی مانند خودروسازی، ساختمان‌سازی و الکترونیک، تقاضای پلی‌یورتان در مناطقی مانند آسیا و اقیانوسیه افزایش یابد [4]
بررسی منطقه‌ای بازار 1و4-بوتان دی‌ال
منطقه آسیا و اقیانوسیه
آسیا با 81.1 درصد، بیشترین سهم را در مصرف 1و4-بوتان دی‌ال در سال 2022 داشته است. این امر به در دسترس بودن نیروی کار ماهر و دسترسی آسان به زمین، نسبت داده می‌شود. انتظار می‌رود تغییر در چشم انداز تولید در کشورهای در حال توسعه، به ویژه در چین و هند، رشد بازار را در طول دوره پیش بینی افزایش دهد. این منطقه، برای چندین صنعت در حال گسترش مانند ساخت و ساز، خودروسازی، الکترونیک و سایر صنایع که پتانسیل گسترده ای برای تولیدکنندگان BDO ارائه می‌دهند، قطب مهمی است. بازار ساخت و ساز چین تنها به دلیل ابتکارات دولتی و بودجه برای حفظ توسعه آن، احتمالاً بهتر از سایر کشورهای آسیای جنوب شرقی خواهد بود. با رشد ساخت و ساز در چین، استفاده از پلی‌یورتان در بخش ساخت و ساز و زیرساخت چین به سرعت در حال گسترش است. علاوه بر این، پیش بینی می‌شود با افزایش تقاضا برای استفاده از مواد سبز در صنعت خودروسازی، به منظور افزایش صرفه جویی در انتشار کربن، تقاضای تولید بوتان دی‌ال بر پایه زیستی، در طول دوره پیش بینی افزایش یابد.آمریکای شمالی
این منطقه با سهم 20.1 درصدی، دومین مصرف‌کننده بزرگ جهان درسال 2022 بود. عامل اصلی افزایش تقاضای BDO در این منطقه، استفاده گسترده آن به‌عنوان کاربرد نهایی در چندین صنعت کلیدی، مانند خودرو و حمل و نقل، ساخت و ساز، کفش، مبلمان، کالاهای مصرفی، بسته بندی و الکترونیک است.اروپا
اروپا به دلیل زیرساخت ها و فناوری پیشرفته، ابتکارات و امکانات تحقیق و توسعه و نیروی کار بسیار ماهر، یکی از قطب های تولید مواد شیمیایی با کیفیت برتر است. پیش‌بینی می‌شود که این منطقه به دلیل افزایش استفاده از محصولات در صنایعی مانند خودروسازی، نساجی، حمل‌ونقل و ساختمان شاهد تقاضای شدید برای مصرف BDO باشد [4].