(p-Phenylenediamine), 又名烏爾絲D,是最簡(jiǎn)單的芳香二胺之一,也是一種有廣泛應(yīng)用的中間體,可用于制取偶氮染料,高分子聚合物,也可用于生產(chǎn)毛皮染色劑,橡膠防老劑和照片顯影劑,另外對(duì)苯二胺還是常用的檢驗(yàn)鐵和銅的靈敏試劑。 對(duì)苯二胺是極為重要的染料中間體,主要用于芳綸、偶氮染料、硫化染料、酸性染料等。
應(yīng)用領(lǐng)域
合成染料、顏料
對(duì)苯二胺是偶氮系分散染料、酸性染料、直接染料和硫化染料的中間體。加入3%的雙氧水顏色變黑,加入5%三氯化鐵可變成棕色。它對(duì)毛發(fā)中的角蛋白有極強(qiáng)的親和力,其氧化過(guò)程就是染發(fā)時(shí)顏色的固著過(guò)程。它既是染發(fā)劑中最有效的成分,也是對(duì)人體健康最具有潛在危害的物質(zhì)。
80年代據(jù)CI所載就有17個(gè)品種使用對(duì)苯二胺。
硫化淡黃GC (CI 5310)原來(lái)用聯(lián)苯胺作中間體,因?yàn)橹掳,新賓縣化工廠用對(duì)苯二胺代用獲得成功。在其它用聯(lián)苯胺的偶氮染料中也可用對(duì)苯二胺衍生物4.4'-二氨基二苯脲、4.4'-二氨基二苯硫脲代替聯(lián)苯胺(由對(duì)苯二胺和尿素及硫尿合成)。
用對(duì)苯二胺還可以合成二偶氮縮合顏料,如PR 166(Cr Scarlet R)和綠色硫化染料。
此外,還可以合成性能比較好的染、顏料。
合成樹(shù)脂
芳綸1414(杜邦公司Kevlar)是由對(duì)苯二甲酸或酰氯與對(duì)苯二胺縮合而得,性能優(yōu)異,80年代用該纖維又成功地制作了導(dǎo)電纖維。國(guó)內(nèi)晨光化工研究院有年產(chǎn)3-5噸樹(shù)脂的中試裝置,岳陽(yáng)化工總廠也有年產(chǎn)20噸樹(shù)脂的中試裝置。1975年杜邦公司還開(kāi)發(fā)了聚酰亞胺樹(shù)脂NR-I50B2,它是由六氟四酸與混合芳二胺(4.4'-二氨基二苯醚,對(duì)苯二胺和間苯二胺)縮合而成,用途甚廣。對(duì)苯二胺與馬來(lái)松香單酰氯反應(yīng),能制得性能良好的聚酰胺-亞胺樹(shù)脂,可成膜,也可拉絲,是一種很有實(shí)用價(jià)值的樹(shù)脂。
對(duì)苯二胺與對(duì)苯二酰氯縮聚得到的高分子Kevlar,它屬于耐高溫的高分子液晶樹(shù)脂,現(xiàn)在用于
超音速飛機(jī)的復(fù)合材料中。
對(duì)苯二胺與光氣反應(yīng),可以生成其二異氰酸酯(PPDI),進(jìn)而制得高結(jié)晶度的聚氨酯。該產(chǎn)品具有優(yōu)良的高溫性能,可用作
熱塑性及澆鑄性彈性體。對(duì)苯二胺與芳香族二羧酸反應(yīng),可形成芳香聚酰胺,進(jìn)而制得纖維織物,它們可以作為輪胎和V-膠帶的
補(bǔ)強(qiáng)材料,可作增強(qiáng)塑料、
運(yùn)動(dòng)器材、剎車襯里等以及用于其它需求高強(qiáng)度和高模量的物品中。
橡膠防老劑
對(duì)
苯二胺及用對(duì)苯二胺為原料合成的防老劑效果良好,國(guó)內(nèi)外品種也較多。主要用于天然橡膠和雙烯系合成橡膠的防老劑。
對(duì)苯二胺可直接用于生膠的防老化,其一例是對(duì)苯二胺與有機(jī)酸鈷鹽組合用于生膠,該生膠用于生產(chǎn)鋼絲輪胎,克服了為提高鋼絲與橡膠粘結(jié)力而加鉆鹽所引起的在貯存和硫化過(guò)程中的老化問(wèn)題。
對(duì)苯二胺與糠醛的縮合物也能提高鋼絲與橡膠的粘結(jié)力。
對(duì)苯二胺與辛醇-2或相應(yīng)的酮縮合得到防老288,是優(yōu)良的抗臭氧劑,對(duì)于氧和撓曲引起的老化有效,對(duì)大氣曝曬龜裂具有防護(hù)效能,適用于天然橡膠和合成橡膠。在汽油中,它與N,N'-二仲丁基對(duì)苯二胺配合使用效果更好。美國(guó)有孟山都等七八家公司生產(chǎn)。N,N'-二仲丁基對(duì)二苯二胺由對(duì)苯二胺與甲乙酮縮合制得,國(guó)外商品名DBPB,既是橡膠防老劑又是石油抗氧劑。
環(huán)氧化植物油與對(duì)苯二胺縮合物,防老化性能與4010NA相當(dāng),但不揮發(fā),不噴霜、耐溶劑性優(yōu)于4010NA。
聚合型防老劑具有優(yōu)良的防老化性能,耐溶劑、不揮發(fā)、不噴霜,其一例是對(duì)苯二胺與對(duì)苯二酚的縮合產(chǎn)物。
對(duì)苯二胺類防老劑是現(xiàn)今最有效的抗龜裂劑和高效多功能防老劑。N,N'-二芳基對(duì)苯二胺是最好的抗氧劑和抗屈撓龜裂劑,但是抗臭氧的活性較低。N,N'-二-2-萘基對(duì)苯二胺是優(yōu)良的鏈終止劑和金屬絡(luò)合劑,其污染性低,有較好的耐氧和銅老化效能。N,N'-二芳丁基對(duì)苯二胺具有較高的抗臭氧活性,是橡膠和特種聚合物(如聚酰胺)的抗臭氧劑。不對(duì)稱的N-烷基N'-苯基對(duì)苯二胺類是最好的抗屈撓龜裂劑、良好的抗氧劑,并有較好的綜合耐老化性能,N,N'-二甲基對(duì)苯二胺用作有機(jī)分析試劑。
環(huán)氧樹(shù)脂固化劑
單獨(dú)用對(duì)苯二胺作環(huán)氧樹(shù)脂固化劑并未顯出什么優(yōu)越性,但用對(duì)苯二胺改性酚醛樹(shù)脂固化環(huán)氧樹(shù)脂,則固化物的耐熱性、耐化學(xué)藥品性都很好,耐熱性比酚醛樹(shù)脂固化物高50℃。
對(duì)苯二胺與N-(4-羥基)馬來(lái)酰亞胺和對(duì)苯二胺與2-氨基-N-(羥苯基)丁二酰亞胺的反應(yīng)產(chǎn)物,作為環(huán)氧樹(shù)脂固化劑,固化物的玻璃化溫度分別為227℃和202℃,可用于印刷電路板。而用4,4'-二氨基二苯砜的固化物,玻璃化溫度為144℃。
石油產(chǎn)品添加劑
對(duì)苯二胺與磷酸二丁酯和馬來(lái)酸二丁酯的縮合物,作為潤(rùn)滑油添加劑,用量1%就表現(xiàn)出負(fù)荷時(shí)優(yōu)秀的防老化、抗疲勞和耐腐蝕性能。對(duì)苯二胺與環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷縮合物,作為石油破乳劑,其性能優(yōu)Dissolvan4411。
炭黑處理劑
對(duì)苯二胺處理炭黑用于氧化鋅系電子照像感光紙的顯影液,接觸時(shí)間0.3秒,影像對(duì)比度鮮明,能獲得高質(zhì)量的考貝。經(jīng)對(duì)苯二胺處理的炭黑用作顏料,可提高黑度和漿料的穩(wěn)定性,用于油墨等能得到性能優(yōu)異的產(chǎn)品。
處理絕緣紙
用對(duì)
苯二胺處理電氣絕緣紙,可提高耐熱性,減少160℃下因老化造成的電、物理機(jī)械性能的損失,可用于高功率透平電機(jī)的絕緣。
阻燃劑
對(duì)苯二胺與四溴苯酐的反應(yīng)產(chǎn)物用于低密度聚乙烯的阻燃,添加20%,燃燒速度由無(wú)阻燃的1.24寸/分鐘,降低到0.36寸/分鐘,擴(kuò)延由無(wú)阻燃的3.0寸降到0.25寸。
對(duì)苯二胺與二氯苯基磷酸酯的反應(yīng)產(chǎn)物用于聚酰亞胺玻璃布增強(qiáng)塑料的阻燃,2000℉(1093℃)15分鐘不燃