基本介紹
- 中文名：苯二胺
- 外文名：p-Phenylenediamine
- 熔點：137~140℃
- 分子量：108.144
- 分子式：C6H8N2
簡介,編號系統,物性數據,化學性質,毒理學數據,生態學數據,分子結構數據,計算化學數據,性質與穩定性,貯存方法,合成方法,用途,安全信息,用途,合成染料、顏料,合成樹脂,橡膠防老劑,環氧樹脂固化劑,石油產品添加劑,炭黑處理劑,處理絕緣紙,阻燃劑,其它,急救措施,危害,應急處理處置方法,個體防護,
簡介
中文名稱：苯二胺
別名：1,4-苯二胺;對二氨基苯;對苯二胺;烏爾斯D;
英文名：1,4-Benzenediamine;1,4-Diaminobenzene
分子式：C6H8N2
分子量：108.1426
編號系統
CAS號：106-50-3
MDL號：MFCD00007901
EINECS號：203-404-7
RTECS號：SS8050000
BRN號：742029
物性數據
1.性狀：白色至淡紫紅色晶體。
2.熔點（℃）：145~147
3.沸點（℃）：267
4.相對蒸氣密度（空氣=1）：3.7
5.飽和蒸氣壓（kPa）：0.14（100℃）
6.臨界壓力（MPa）：5.18
7.辛醇/水分配係數：-0.25~-0.7
8.閃點（℃）：155
9.爆炸上限（%）：9.8
10.爆炸下限（%）：1.3
11.溶解性：微溶於水，溶於乙醇、乙醚、苯、氯仿、丙酮。
化學性質
對苯二胺分子中有苯環、氨基，所以有這兩種官能團具有的性質。
（1）可燃性。
（1）可燃性。
（2）弱鹼性：因為有氨基，因此有弱鹼性。
（3）還原性：氨基具有還原性易被強氧化劑氧化。
（4）取代反應：苯環受氨基的影響使苯環上氨基的鄰對位上的氫的活潑性增強，易被取代。
（5）加成反應。
毒理學數據
1.急性毒性 LD50：80mg/kg（大鼠經口）
2.刺激性 人經皮：250mg（24h），輕度刺激。
3.致突變性 微生物致突變性：鼠傷寒沙門菌2μmol/皿。DNA抑制：小鼠經口200mg/kg。細胞遺傳學分析：倉鼠卵巢15mg/L。性染色體缺失和不分離：黑腹果蠅經口15500μmol/L（3d）。
4.致癌性 IARC致癌性評論：G3，對人及動物致癌性證據不足。
生態學數據
1.生態毒性
LC50：5.74mg/L（48h）（金魚）
EC50：74mg/L（60h）（梨形四膜蟲）；37mg/L（30min）（發光菌，Microtox毒性測試）
2.生物降解性
好氧生物降解（h）：168~672
厭氧生物降解（h）：672~2688
3.非生物降解性
光解最大光吸收-高（nm）：308
水中光氧化半衰期（h）：30~1740
空氣中光氧化半衰期（h）：0.28~2.8
分子結構數據
1、摩爾折射率：34.72
2、摩爾體積（
/mol）：93.9
3、等張比容（90.2K）：258.9
4、表面張力（dyne/cm）：57.5
5、極化率：13.76
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無
2.氫鍵供體數量:2
3.氫鍵受體數量:2
4.可旋轉化學鍵數量:0
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積52
7.重原子數量:8
8.表面電荷:0
9.複雜度:54.9
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1
性質與穩定性
1.有毒。其毒性與鄰苯二胺基本相同。家兔口服致死量250mg/kg。詳見鄰苯二胺。
2.可經皮膚吸收或吸入粉塵而引起中毒，經皮膚吸收引起的中毒現象居多。它對皮膚的反應各不相同，急性嚴重的發疹性濕疹可達到背部、面部和腹部，並且有類似丹毒的痂皮。其粉塵對呼吸道的作用也各不相同，可以引起鼻炎、支氣管炎、經常發燒、特有的喘息以及由於氣管炎症而引起的迷走神經的緊張等症狀。對家兔，經口最低致死量為300mg/kg。工作場所對苯二胺的最高容許濃度為0.1毫克每立方米。
3.穩定性 穩定
4.禁配物 強氧化劑、酸類、醯基氯、酸酐、氯仿
5.避免接觸的條件 受熱
6.聚合危害 不聚合
貯存方法
1.儲存注意事項 儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。包裝密封。應與氧化劑、酸類、食用化學品分開存放，切忌混儲。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。
2.採用鐵桶密閉包裝。貯存於陰涼、通風、乾燥處。防熱、防潮、防曬。按有毒易燃化學品規定貯運。
合成方法
1.由對硝基苯胺在酸性介質中用鐵粉還原而得。將鐵粉投入鹽酸中，加熱至90℃，攪拌下加入對硝基苯胺。加畢，於95-100℃反應0.5h，然後再滴加濃鹽酸，使還原反應完全。冷卻後，用飽和碳酸鈉溶液中和至PH7-8，煮沸後趁熱過濾，用熱水洗滌濾餅。將濾液與洗液合併，減壓濃縮，冷卻結晶或減壓蒸餾，得對苯二胺，收率95%。
2.對二氯苯氨解法
製備工藝1：向帶有攪拌器的高壓釜中加入氯化銅二水合物170g（0.01mol），然後冷卻，攪拌下加入28%的氨水15g，再加入對二氯苯0.74g（0.005mol）。在210℃下反應6h。反應混合物中加入四氫呋喃50ml，過濾固體物，用四氫呋喃30ml充分洗滌，濾液和洗液合併，對苯二胺含量90%。
製備工藝2：向帶有攪拌器的高壓釜中加入對二氯苯92.0份、氨127.7份、水127.7份（質量份）及氯化銅2.0份，在攪拌器下於200℃反應5h。反應完後，高壓釜冷卻到90℃，放出氨。反應產物中加入氫氧化鈉水溶液105.4份，以中和游離胺。對二氯苯轉化率為99.7%，對苯二胺選擇性為92.4%。
用途
1.作為染料中間體，環氧樹脂固化劑，及橡膠防老劑DNP、DOP、DBP等的生產。
2.本品主要用於製造偶氮染料和硫化染料等，也可用於毛皮染色（如毛皮黑D、毛皮藍黑DB、毛皮棕N2等），還可作為化妝品染髮劑染黑髮的主要染料，並可用於橡膠防老劑DNP、DOP、DBP及顯像劑等的生產。
3.作為染料中間體，環氧樹脂固化劑，及用於橡膠防老劑DNP、DOP、DBP等的生產。
安全信息
危險運輸編碼：UN 1673 6.1/PG 3
安全標識：S23S28S45S60S61S24/25S36/S37
危險標識：R36R40R43R45R63R23/24/25R36/37/38R50/53
用途
用於製造偶氮染料和硫化染料等，並用作毛皮染料（毛皮黑D，即烏爾絲D或毛皮元D、Ursol D或Fur Black D）和顯影劑等。
苯二胺 - 套用領域
合成染料、顏料
對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。它對毛髮中的角蛋白有極強的親和力，其氧化過程就是染髮時顏色的固著過程。它既是染髮劑中最有效的成分，也是對人體健康最具有潛在危害的物質。 80年代據CI所載就有17個品種使用對苯二胺。 硫化淡黃GC (CI 5310)原來用聯苯胺作中間體，因為致癌，新賓縣化工廠用對苯二胺代用獲得成功。在其它用聯苯胺的偶氮染料中也可用對苯二胺衍生物4.4'-二氨基二苯脲、4.4'-二氨基二苯硫脲代替聯苯胺(由對苯二胺和尿素及硫尿合成)。 用對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。
合成樹脂
芳綸13是由對苯二甲酸或醯氯與對苯二胺縮合而得，性能優異，80年代用該纖維又成功地製作了導電纖維。975年還開發了聚醯亞胺樹脂，它是由六氟四酸與混合芳二胺(4.4'-二氨基二苯醚，對苯二胺和間苯二胺)縮合而成，用途甚廣。對苯二胺與馬來松香單醯氯反應，能製得性能良好的聚醯胺-亞胺樹脂，可成膜，也可拉絲，是一種很有實用價值的樹脂。對苯二胺與對苯二醯氯縮聚得到的高分子Kevlar，它屬於耐高溫的高分子液晶樹脂，現在用於超音速飛機的複合材料中。對苯二胺與光氣反應，可以生成其二異氰酸酯（PPDI），進而製得高結晶度的聚氨酯。該產品具有優良的高溫性能，可用作熱塑性及澆鑄性彈性體。對苯二胺與芳香族二羧酸反應，可形成芳香聚醯胺，進而製得纖維織物，它們可以作為輪胎和V-膠帶的補強材料，可作增強塑膠、運動器材、剎車襯裡等以及用於其它需求高強度和高模量的物品中。
橡膠防老劑
對苯二胺及用對苯二胺為原料合成的防老劑效果良好，國內外品種也較多。主要用於天然橡膠和雙烯系合成橡膠的防老劑。 對苯二胺可直接用於生膠的防老化，其一例是對苯二胺與有機酸鈷鹽組合用於生膠，該生膠用於生產鋼絲輪胎，克服了為提高鋼絲與橡膠粘結力而加鑽鹽所引起的在貯存和硫化過程中的老化問題。 對苯二胺與糠醛的縮合物也能提高鋼絲與橡膠的粘結力。 對苯二胺與辛醇-2或相應的酮縮合得到防老288，是優良的抗臭氧劑，對於氧和撓曲引起的老化有效，對大氣曝曬龜裂具有防護效能，適用於天然橡膠和合成橡膠。在汽油中，它與N,N'-二仲丁基對苯二胺配合使用效果更好。美國有孟山都等七八家公司生產。N，N'-二仲丁基對二苯二胺由對苯二胺與甲乙酮縮合製得，國外商品名DBPB，既是橡膠防老劑又是石油抗氧劑。 環氧化植物油與對苯二胺縮合物，防老化性能與4010NA相當，但不揮發，不噴霜、耐溶劑性優於4010NA。 聚合型防老劑具有優良的防老化性能，耐溶劑、不揮發、不噴霜，其一例是對苯二胺與對苯二酚的縮合產物。 對苯二胺類防老劑是現今最有效的抗龜裂劑和高效多功能防老劑。N,N'-二芳基對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-萘基對苯二胺是優良的鏈終止劑和金屬絡合劑，其污染性低，有較好的耐氧和銅老化效能。N,N'-二芳丁基對苯二胺具有較高的抗臭氧活性，是橡膠和特種聚合物（如聚醯胺）的抗臭氧劑。不對稱的N-烷基N'-苯基對苯二胺類是最好的抗屈撓龜裂劑、良好的抗氧劑，並有較好的綜合耐老化性能，N,N'-二甲基對苯二胺用作有機分析試劑。
環氧樹脂固化劑
單獨用對苯二胺作環氧樹脂固化劑並未顯出什麼優越性，但用對苯二胺改性酚醛樹脂固化環氧樹脂，則固化物的耐熱性、耐化學藥品性都很好，耐熱性比酚醛樹脂固化物高50℃。 對苯二胺與N-(4-羥基)馬來醯亞胺和對苯二胺與2-氨基-N-(羥苯基)丁二醯亞胺的反應產物，作為環氧樹脂固化劑，固化物的玻璃化溫度分別為227℃和202℃，可用於印刷電路板。而用4, 4'-二氨基二苯碸的固化物，玻璃化溫度為144℃。
石油產品添加劑
對苯二胺與磷酸二丁酯和馬來酸二丁酯的縮合物，作為潤滑油添加劑，用量1%就表現出負荷時優秀的防老化、抗疲勞和耐腐蝕性能。對苯二胺與環氧乙烷和環氧丙烷縮合物，作為石油破乳劑，其性能優Dissolvan4411。 對苯二胺與硫黃，烷基酚和多聚甲醛縮合物可用作汽油、潤滑油的清淨劑。
炭黑處理劑
對苯二胺處理炭黑用於氧化鋅系電子照相感光紙的顯影液，接觸時間0.3秒，影像對比度鮮明，能獲得高質量的考貝。經對苯二胺處理的炭黑用作顏料，可提高黑度和漿料的穩定性，用於油墨等能得到性能優異的產品。
處理絕緣紙
用對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、物理機械性能的損失，可用於高功率透平電機的絕緣。
阻燃劑
對苯二胺與四溴苯酐的反應產物用於低密度聚乙烯的阻燃，添加20%，燃燒速度由無阻燃的1.24寸/分鐘，降低到0.36寸/分鐘，擴延由無阻燃的3.0寸降到0.25寸。對苯二胺與二氯苯基磷酸酯的反應產物用於聚醯亞胺玻璃布增強塑膠的阻燃，2000℉(1093℃)15分鐘不燃。
其它
對苯二胺與EDTA無水物反應生成的螯合樹脂，可用來提取金屬。 對苯二胺與糖醛縮合物可用作氯乙烯聚合釜的防粘劑，用量0.01克/平方米，聚氯乙烯的粘附量下降40倍。此外，對苯二胺用於血痕檢驗，絡合滴定指示劑，與鄰苯二酚組合用作超微粒顯影劑。 對苯二胺與順丁烯二酸酐反應物用作水生物毒料，六個月後貝類、藻類附著面積僅1%，沒有經過該毒料處理者附著面積達100%。 對苯二胺還可作安定化(含阻聚劑)的不飽和聚酯樹脂的交聯催化劑等。
急救措施
危害
不易因吸入而中毒，口服毒性劇烈，與苯胺同。本品有很強的致敏作用，可引起接觸性皮炎、濕疹、支氣管哮喘。
應急處理處置方法
一、泄漏應急處理
切斷火源。戴自給式呼吸器，穿一般消防防護服。在確保全全情況下堵漏。噴水霧可減少蒸發。用砂土或其它不燃性吸附劑混合吸收。然後運至空曠的地方掩埋、蒸發、或焚燒。如大量泄漏，利用圍堤收容，然後收集、轉移、回收或無害處理後廢棄。
二、防護措施
呼吸系統防護：空氣中濃度較高時，應該佩戴防毒面具。緊急事態搶救或撤離時，建議佩戴自給式呼吸器。
眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。
身體防護：穿防靜電工作服。
手防護：戴防護手套。
其它：工作現場嚴禁吸菸。避免長期反覆接觸。
三、急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用肥皂水及清水徹底沖洗。
眼睛接觸：立即翻開上下眼瞼，用流動清水沖洗15分鐘。就醫。
吸入：脫離現場至空氣新鮮處。呼吸困難給輸氧。呼吸停止時，立即進行人工呼吸。就醫。
食入：誤服者用水漱口，飲足量溫水，催吐，立即就醫。
個體防護
工程控制： 嚴加密閉，提供充分的局部排風。提供安全淋浴和洗眼設備。
呼吸系統防護：空氣中粉塵濃度超標時，佩戴自吸過濾式防塵口罩。緊急事態搶救或撤離時，應該佩戴自給式呼吸器
眼睛防護：戴安全防護眼鏡。
