chương 2 solvent
TRANSCRIPT
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
1/56
Chương 2
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
2/56
Dung môi được định ngh ĩ a trong từ điển Oxford là 'một chất có khả năng hòa
tan hoặc tạo thành dung dịch với chất nào đó'. Một dung dịch được mô tả là
“thườn là m t chất rắn ho c khí hòa tan thành d n lỏn '.
Trong l ĩ nh vực tạo màng, dung môi hòa tan nhựa và Polyme để tạo thành dung
dịch. Những dung dịch này làm đơn giản hóa việc sản xuất và áp dụng các
chất tạo màng, và khi dung môi bay hơi, tạo điều kiện cho sự hình thành màng
phim.
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
3/56
SOLVENT CHARACTERISTICS
The general properties of solvents which determine their usefulness in organiccoatings are listed below:
1. Solvent power. 7. Color
2. Boiling point 8. Odor.
3. Rate of evaporation. 9. Toxicity.
4. Flash point 10. Corrosion resistance.
5. Flammability. 11. Pounds per gallon.
6. Chemical stability 12. Cost per pound.
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
4/56
Dung môi thật hay hoạt động (True or active solvent) . Đây là một dung môimà một mình sẽ hòa tan các nhựa được sử dụng.
Dung môi ẩn (Latent solvent). Dung môi ẩn không phải là dung môi thật chocác resin, nhưng tăng cường năng lực hòa tan cho dung môi thật. Latentsolvents đặc biệt có hiệu quả với nhựa nitrocellulose.
Dung môi pha loãng (Diluent solvent). Đây không phải là một dung môi choresin. Nó được sử dụng để làm giảm giá của hổn hợp dung môi trong một hệ thống.
Chất pha loãng (Thinners). Thường là hổn hợp dung môi tương tự như trongcông thức sơn. Nó thường được dùng để giảm độ nhớt trợ giúp trong quá trìnháp dụng.
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
5/56
Table 4 Definitions of solvents used in coatings
Definition Examples of solvents Typical resins matching solvents*
Active/True
Aliphatic hydrocarbons
Aromatic hydrocarbonsKetonesEsters
Long oil alkyds
Short oil alkyds, thermosetting acrylics,epoxies
Vinyls, urethanes, acrylics
Nitrocellulose, epoxies
Latent Alcohols Nitrocellulose
Diluent Hydrocarbons Most resins
Thinners Mineral spirits Long oil alkyds**
* Examples only; other resins also soluble.
** Thinners often contain the same solvent(s) as the coating with which they are used. 'Universal'
thinners usually contain a blend of active, latent solvents and diluents.
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
6/56
INTRODUCTION TO VISCOSITYAND THE EVAP RATI N F
SOLVENT SYSTEMS
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
7/56
Độ nhớt có thể được định ngh ĩ a như là một thước đo về mức độ màmột chất lỏng kháng lại sự chảy dưới một tác dụng lực. Độ nhớt là mộttính chất quan trọng trong ứng dụng hệ tạo màng của tất cả các loại .Nó được đo bằng một loạt các thiết bị được gọi là nhớt kế (viscometers).
Độ nhớt của solvents bị ảnh hưởng bởi các nhóm có lực hút (chẳnghạn như hydroxyls) trên phân tử phân cực của dung môi, độ dài củadây (phân tử), và những phức tạp của chuổi (mà làm gia tăng mức độ va chạm và móc rối phân tử).
Khi gia nhiệt các phân tử, các phân tử riêng lẽ khi tích lũy đủ nănglượng (động năng) để hoàn toàn thoát khỏi lực hút giữa các phân tử vàsự móc rối phân tử với các phân tử kế cận nó sẽ thoát ra khỏi khối chấtlỏng . Điều này "thoát vào trong không khí" được gọi là sự bay hơi. Khi
chúng ta bổ sung thêm nhiệt độ, lần lượt các molecules sẽ đạt đủ nănglượng và sẽ bay hơi hết.
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
8/56
• Viscosity và mối quan hệ với bay hơi Dung môi
Khi dung môi bay hơi, ảnh hưởng của chất mang trên vận tốc bay
hơi tổng thể ngày càng gia tăng. Trong dung dịch nhựa rất loãng (ví
dụ như, ít hơn 10 %), sự bay hơi của hổn hợp dung môi liên quan
nhiều đến tính chất của từng dung môi riêng lẽ và độ nhớt của hổn
hợp dung môi. Khi quá trình bay hơi tiếp tục, tuy nhiên, nồng độ
ch t n n nh a ia tăn tron màn him ảnh hưởn của nó đ n
độ nhớt và tốc độ bay hơi hổn hợp dung môi trở nên quan trọng
hơn. Cuối cùng, đến một điểm mà ở đó sự bay hơi của các dung
môi chậm một cách rõ rệt. Tại thời điểm này, tốc độ bay hơi không
ảnh hưởng nhiều bởi khả năng bay hơi của các dung môi mà ảnh
hưởng bởi sự khuếch tán dung môi qua lớp màng phim.
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
9/56
t i e s
o f S
o l v e n t s
SolventViscosity in Centipoisesat 25oC (77oF)
Aliphatic Hydrocarbons
Hexane 0.32
VM & P Naphtha 0.65
Mineral0.99
Aromatic Hydrocarbons
Toluene 0.59
Xylene 0.66
T
h e
V i s c o s
Aromatic 100 0.77Aromatic 150 1.10
Ketones
Acetone 0.30
Methyl Ethyl Ketone 0.39
Methyl Isobutyl Ketone 0.57
Methyl Amyl Ketone 0.73
Cyclohexanone 2.19
Isophorone 2.53
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
10/56
S o l v e n t s
SolventViscosity in Centipoisesat 25oC (77oF)
Alcohols
Ethanol 1.38
Isopropanol 2.15
n-Butanol 2.59
Diacetone Alcohol 2.77
C clohexanol 52.63
T h e
V i s c o s i t i e s o
f
Ethylene Glycol 17.00
Glycol Ethers
Ethylene Glycol Monoethyl Ether 1.86
Ethylene Glycol Monobutyl Ether 2.91
Propylene Glycol Monomethyl Ether 1.73
Diethylene Glycol Monoethyl Ether 3.90
Diethylene Glycol Monobutyl Ether 5.01
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
11/56
The Viscosities of Solvents
SolventViscosity in Centipoises at25oC (77oF)
Esters
Ethyl Acetate 0.45
n- uty cetate .
Amyl Acetate 0.85
Ethylene Glycol Monoethyl Ether Acetate 1.21
Ethylene Gfycol Monobutyl Ether Acetate 1.60
Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate 1.06
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
12/56
Khaû naêng hoøa tanthoâng soá hoøa tan
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
13/56
1. Hildebrand’s Solutions parameter
Ev: The latent heat of vaporization by means of thermodynamic equations.
2. Hansen's equation for determining the solubility parameter
m
v
V
E ∆=δ
δδδδ2 = δδδδd2 + δδδδp
2 + δδδδh2
hydrogen bonds, polar forces (Keesom and Debye forces), and dispersion (orLondon) forces
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
14/56
Hydrogen Bonding có được khi một nguyên tử hydro liên kết trực tiếp đến một nguyêntử mang điện tích âm (ví dụ như, oxy) được tiếp cận của một nguyên tử mang điện tíchâm thứ hai. nguyên tử mang điện tích âm thứ hai (có thể có được từ phân tử khác hoặcmột phần khác của chuỗi polyme) thành lập một lực yếu với nguyên tử hydrogen. Điều
này được gọi là hydrogen bond.
Polar forces, có được từ các lưỡng cực tự nhiên tồn tại thường xuyên trong phân tử phân cực, các điện tích yếu trái dấu của các phân tử giống nhau hoặc khác nhau hút với
.
gọi là lực Keesom. Ngoài ra, khi tiếp cận với phân tử phân cực mạnh, các electrons vànhân các phân tử không phân cực có thể bị chuyển đổi thành moment lưỡng cực. Lựchút rất yếu xảy ra giữa các phân tử loại này được gọi là lực Debye.
Dispersion or London forces khó giải thích để hiểu nếu không có những ứng dụng về cơ
lượng tử. Hầu như tất cả các loại phân tử nào cũng đều có hiện diện của lực này. Cáclực này có liên quan đến các biến đổi tạm thời trong mật độ điện tử như là kết quả quaycủa electrons quanh nhân của tất cả các atoms.
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
15/56
Teas' Fractional Parameters
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
16/56
Burrell cho biết thêm m
ột thông s
ố, dung môi
được phân lo
ại vào 1 trong 3 lo
ại tùy thu
ộcvào tính chất lực hydrogen của chúng.
(Nhóm 1) Những chất lỏng có lực hydrogen (thấp) yếu bao gồm các hydrocarbonsaliphatic và thơm cũng như nitro-và chlorinated paraffins.
(Nhóm 3) Những dung môi có lực hydrogen mạnh bao gồm nước và Alcohol,
(Nhóm 2) Những dung môi có lực hydrogen trung bình, từ glycol ethers ở mức cao đếnesters, ketones ờ mức thấp.
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
17/56
Table25-2 Solubility Parameters with Fractional
Parameters of Teas (after Hanson)
SolventsSolubilityParameter
Burrell'sHydrogenBondingGrouping
Teas' FractionalParameters
fd fp fh
Methanol 14.30 III 31 23 46
Ethanol 12.92 III 36 19 45
- .
Propylene glycol 14.80 III 39 15 46
Ethylene glycol 16.30 III 32 17 51
Cydohexanol 10.95 III 50 12 38
Ethyl lactate 10.50 II 44 23 33
Diethylene glycol 14.60 III 25 30 45
Butyl cellusolve 10.25 II 46 20 34
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
18/56
Table25-2 Solubility Parameters with Fractional
Parameters of Teas (after Hanson)
SolventsSolubilityParameter
Burrell'sHydrogenBondingGrouping
Teas' FractionalParameters
fd fp fh
Methyl carbitol 10.80 II 44 22 34
Cellosolve solvent 11.88 I! 43 20 37
.
Cellosolve acetate 9.60 II 50 34 16
Methyl cellosolve 12.06 II 39 22 39
Acetone 9.77 II 50 37 13
Methyl ethyl ketone 9.27 II 53 30 17
Methyl isobuty! Ketone 8.57 II 56 23 21
Methyl isoamyl ketone 8.63 II 58 22 20
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
19/56
Table25-2 Solubility Parameters with Fractional
Parameters of Teas (after Hanson)
SolventsSolubilityParameter
Burrell'sHydrogenBonding
Grouping
Teas' FractionalParameters
fd fp fh
Diisobutyl ketone 8.17 II 67 16 17
Cyclohexanone 9.88 II 56 22 22
Tetrahydro furan 9.52 II 55 22 23
Ethyl acetate 9.10 II 51 37 17
n-Butyl acetate 8.46 II 60 16 24
Isobutyl isobutyrate 7.80 II 63 22 15
2 Nitropropane 10.02 I 58 33 9
Methylene chloride 9.93 I 59 20 21
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
20/56
Table25-2 Solubility Parameters with FractionalParameters of Teas (after Hanson)
Solvents
Solubility
Parameter
Burrell'sHydrogen
BondingGrouping
Teas' FractionalParameters
fd fp fh
1,1,1-Trichloroethane 8.57 I 68 17 15
Toluene 8.91 I 78 6 16
Xylene 8.80 I 82 6 12
Hexane 7.24 I 96 2 2
Cyclohexane 8.18 I 94 2 4
Water 23.50 III 19 22 58
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
21/56
Table Hansen solubility parameters of paint solvents
Solvent
Solubility parameters (cal)0,5(cm)-15or (MJ)0,5m-1,5/2.04
δδδδdDispersion
δδδδpPolar
δδδδhHydrogenbonding
δδδδ
Hildebrand
Toluene 8.8 0.7 1.0 8.9
o-Xylene 8.7 0.5 1.5 8.8
Methyl ethyl ketone 7.8 4.4 2.5 9.3
. . . .
Isophorone 8.1 4.0 3.6 9.7
Ethyl acetate 7.7 2.6 3.5 9.1
n-Butyl acetate 7.7 1.8 3.1 8.5
Ethylene glycol monoethyl ether acetate 7.8 2.3 5.2 8.7
Isopropanol 7.7 3.0 8.0 11.5
n-Butanol 7.8 2.8 7.7 11.4
Ethylene glycol monoethyl ether 7.9 4.5 7.0 11.5
Ethylene glycol monobutyl ether 7.8 2.5 6.0 10.2
Water 7.6 7.8 20.7 23.4
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
22/56
Table 25-3: Solubility Parameters of Resin*
Alkyd medium oil 9,4
Polybutadiene 8,6
Butylated urea formaldehyde resin 10,1
Chlorinated rubber 9,4
Epoxy bisphenol A type
(medium molecular weight)10,9
Nitrocellulose 11,5
Phenolic resin 11,5
Polyacrylonitrile 15,4
Polyethylene 7,9
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
23/56
Table 25-3: Solubility Parameters of Resin*
Polymethyl methacrylate 9,5
Polystyrene 9,1
Silicone (polydimethyl) 7,3
o ytetra uoret y ene ,
Polyvinyl acetate 9,4
Polyvinyl chloride 9,7
Polyvinyl chloride/acetate(co-polymer) 10,4
Polyvinylidene chloride 12,2
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
24/56
■
Fig. 25-3Calculation of the solubility of xylene/butanol blend
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
25/56
Vaän toác bay hôi
Vận tốc bay hơi của dung môi có thể được xác định thuận lợi bắng cách đo độ mấtkhối lượng hay thể tích theo thời gian. Kết quả thu được phụ thuộc rất nhiều vào cácđiều kiện thử nghiệm. Vì lý do này, tốc độ bay hơi được đo theo một tiêu chuẩn nàođó, và các tiêu chuẩn được sử dụng như là một sự kiểm soát. Hai phương pháp
được sử dụng rộng rãi.
Phương pháp ASTM được dựa trên máy đo vận tốc bay hơi được phát triển bởiShell Chemicals. Phương pháp đo độ mất khối lượng theo thời gian, được xác định
-
tiêu chuẩn được chỉ định tốc độ= 1,0. Vận tốc bay hơi tương đối đôi khi được sử dụng n-Butyl acetate = 100 như là tiêu chuẩn, do đó, các giá trị đo phải trích dẫn giảithích.
Phương pháp nổi tiếng thứ hai, về đánh giá tốc độ bay hơi được diễn tả trong tiêu
chuẩn DIN (Đức). Phương pháp này đo thời gian bay hơi của một thể tích dung môicố định áp dụng trên giấy lọc dưới những điều kiện xác định. Giá trị được báo cáoso sánh tương đối với diethyl ether = 1,0
Với phương pháp ASTM, dung môi bay hơi nhanh có giá trị cao. Với phương pháp
DIN, dung môi bay hơi nhanh có giá trị thấp.
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
26/56
Table 2 Properties versus type of hydrocarbon
Carbonnumber
Type ofhydrocarbon
Chemical/tradename
Viscosity at25°C (mPa.s)
Boilingrange(oC)
Evaporation rate(diethylether = I)
C6
Linear Paraffin n-Hexane
(Narpar 6)
0.33 69 1.5
Branched paraffir
Naphthenic
Isohexane
Cyclohexane
Na ar 6
0.32
0.67
55-62
80-83
1.3
2.2
C 8 Aromatic
Linear Paraffin
Benzene
n-Octane
(Narpar 8)
0.61
0.54
80
126
3.0
7.0
Branched
paraffin
Isooctane
(Isopar C)
0.50 100-105 2.8
Naphthenic Dimethyl cyclohexane
(Nappar 8)
0.91 123-130 7.7
Aromatic Mixed xylenes 0.63 140 15.0
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
27/56
Table 5 Evaporation rates of paint solvents
Solvent Relative evaporation rates (DIN 53170)(n-butyl acetate = 1.0) (diethyl ether = 1.0)
Hydrocarbons
Toluene 2.40* 6*
Xylene 0.75* 15*C9 aromatics, eg, Solvesso 100, Shellsol A 0.21* 35*
Mineral spirits 0.12* 55*
Methyl ethyl ketone7.0**6.0*
2.6*
Methyl isobutyl ketone 1.65** 7.2
Isophorone 0.03**
Esters
Ethyl acetate 7.5** 2.9
n-butyl acetate 1.0** 12
(n-butyl acetate = 1.0) (diethyl ether = 1.0)
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
28/56
SolventRelative evaporation rates (DIN 53170)(n-butyl acetate = 1.0) (diethyl ether = 1.0)
Alcohols
Isopropanol 2.5** 10*
n-Butanol 0.44** 33
Glycol ethers
Propylene glycol monomethyl ether 0.75*** 25
Ethylene glycol monoethyl ether
0.32**
0.38*** 43
Glycol ethyl acetates
Propylene glycol monomethyl etheracetate
0.32** 34***
Ethylene glycol monoethyl etheracetate
0.20** *** 52
Sources: * Exxon Chemical data sheets** Union Carbide data sheets
*** ShelI Chemical sheets
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
29/56
Table 6 Solvent release from resin/polymer films versus evaporation rates
Solvent Solvent release Relative evaporation rate(n-butyl acetate = 1.0)
Methyl ethyl ketone (fastest) 4.5
Ethyl acetate 4.8
Ethylene glycolmonoethyl ether 0.4
n-Heptane 3.3
n-Butyl acetate 1.0
Benzene 5.4Ethylene glycolmonoethyl ether acetate
0.2
Toluene 2.3
m-Xylene 0.8Methyl ketone isobutyl 1.4
2,4 Dimethyl pentane 5.6
Cyclohexane (Slowest) 5.9
Source: T.C. Pat ton. Paint Flow and Pigment Dispersion (John Wiley)
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
30/56
Boiling Point vs. Evaporation Rate
MolecularWeight
Boiling1 Point, °C
EvaporationRate*
n-Butyl acetate 116.15 126.5 100
Cellosolve 90,12 135.0 40
Methyl Cellosolve 76.09 124.5 55
Ethyl acetate 88.10 77.1 525
Ethyl alcohol 46.07 78.5 203
Benzene 78.11 79.6 500
Toluene 92.13 111.0 195
Xylene 106 135-145 68
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
31/56
Yeâu caàu (heä) dung moâi trong heä taïo maøng
Bay hơi dung môi là quá trình cơ bản tham gia vào việc hình thành màng phim khô từ lớp phủ ướt, đặc biệt cho hình thành màng theo phương thức vật lý. Bằng cách kiểmtra, kiểm soát tốc độ bay hơi, các chuyên gia chất tạo màng có thể kiểm soát đặc tínhchảy của màng phim.
Nếu dung môi thoát ra quá nhanh, màng phim s
ẽ không khô
đồng nh
ất và s
ẽ bị khuy
ếttật trên bề mặt như vỏ cam, bị bọt, hoặc bong bóng. Làm khô quá nhanh có thể cho kết
quả không đủ thấm ướt vật nền. Thiếu thấm ướt dẫn đến các vấn đề về bám dính.
Nhi t đ h xu n dưới đi m sươn dew oint và đ m khôn khí n ưn t trên
màng phim, tạo ra m
ột màng phim m
ờ.
Chúng làm cho độ nhớt gia tăng nhanh chóng,nên giảm thiểu được màng bị võng (chảy)khi áp dụng cho các bề mặt đứng;
Việc nhanh chóng loại bỏ dung môi ra khỏi lớp màng biến đổi hóa học cho phép phảnứng nối mạng được bắt đầu một cách nhanh chóng.
Thời gian không dính tay (tack-free) được như mong muốn, là kết quả từ việc dùng hệ dung môi bay hơi nhanh.
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
32/56
Nếu dung môi thoát ra quá chậm, quá trình khô sẽ bị kéo dài. Màng phim sẽ chảy, võngtrong trường hợp phủ trên vách đứng.
Quá trình nối mạng bị chậm trễ
Phủ bằng PP phun bị khô nhanh và tính chất chảy khó khăn có thể được hiệu chỉ nh.
Bởi vì cả hai quá trình bay hơi nhanh và chậm đều có những bất lợi và tiện lợi tronghầu hết các hệ tạo màng, các chuyên gia màng thường sử dụng các hổn hợp dung môivới các tốc độ bay hơi khác nhau. Sự pha trộn có thể thiết kế để cho hệ tạo màng đượcphẳng láng trong suốt thời gian bay hơi. Cho nên, hổn hợp dung môi có thể chứa cácdung môi bay hơi nhanh và bay hơi chậm, thường một loại dung môi thì không thỏa các
yêu cầu.
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
33/56
Some coatings problems and solvent modifications
ProblemParameter needingadjustment
Solvent modification
SolvencyEvaporationrate
During application:
Poor brushability Viscosity vs time Increase Reduce
Short wet-edge time Drying speed ReduceSprayability: inhomogeneousfilm on substrate; paint dry
before reaching target (dryspray, cobwebbing)
Viscosity vs time Increase Reduce
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
34/56
Some coatings problems and solvent modifications
Problem
Parameter needing
adjustment
Solvent modification
Solvency
Evaporation
rate
During evaporation of solvent from wet film:
Poor flow and levelling Viscosity vs time Increase Reduce
Sagging Viscosity vs time Reduce Increase
Lifting Attack on substrate Reduce Increase
Pinholing Entrapped air, solvent Increase Reduce
Tack (long set-to-touch time) Solvent retention Optimize Reduce
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
35/56
Some coatings problems and solvent modifications
ProblemParameter needing
adjustment
Solvent modification
SolvencyEvaporation
rate
After solvent evaporation from film:
Poor coverage of substratepaint does not go farenough
Insufficient solids Increase
Poor hiding power substratevisible
Film too thin, pigmentlevels too low Increase Reduce
Low gloss levels Inadequate flow Increase Reduce
Resin precipitation
from moisture blush
Increase Reduce
Unwanted penetration into
porous substrates
Resin precipitationfrom poor solvent
balance, wettability,viscosity
MaintainIncrease
towardsevaporation
ReduceIncrease
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
36/56
SOLVENT FAMILIES
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
37/56
The Classes of Solvents
Hydrocarbons
Aliphatic Hydrocarbons
Aromatic Hydrocarbons
Chlorinated Hydrocarbons
Terpenes
Oxygenated Solvents
Ketones
Alcohols
Glycol ethers
Esters.
Nitroparaffins
Water
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
38/56
Table 26-3 Aliphatic Hydrocarbons
Product Type ,Specific Gravity at 16C (60 F) g/cc (lbs/gal)
Distillation RangceF (C)
Flash PointTCC F(C)
Hexane 0,675(5,62) 152-157 (67-70) U (-18)
YM&P naphtha 0,755 (6,28) 250-300(121-149) 60(16)
Stoddard solvent 0,767 (6,39) 310-370 (154-188) 100 (38)
Mineral spirits 0,771 (6,42) 310-400(154-204) 100(38)
140 Solvent 0,784 (6,53) 360-415(182-213) 140 (60)
* Tag closed cup, ASTM D-56
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
39/56
Table 26-4: Aromatic Hydrocarbons
Product Type
Specific Gravitv at16 C (60 F) g/cc(lbs/gal)
Distillation RangeF(C)
Flash PointTCC* F(C)
Toluene 0,871 (7,26) 230-231 (110-111) 41(5)
, , - -
Medium-Flash
Aromatic naphtha10,874 (7,28) 310-350(154-177) 110(43)
High-Flash
Aromatic naphtha
2 0,887(7,39) 360-410(182-210) 142(61)
1 including aromatic 100 type2 including aromatic 150 type
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
40/56
Table 26-5: Chlorinated Hydrocarbons
ProductType
MolecularWeight
SpecificGravity at
16 C (60 f)g/cc
(lbs/gal)BoilingPoint
FashPointTCC
Evaporation*R
ate
Vapor
Pressure120 C)mm Hg kPa
chloride
84,94 1,326(11,05),
(39 C)
None 14,5 355 120
Methylchloroform
133,4 1,320(11,00) 80 F (C) None 3,5 100 34
* Butyl acetate = 1,0
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
41/56
Fig. 26-1 Range of polarity among solvents
Highly Polar
Nitroparaffins 3.5-4.5 debyes
Ketones 2.7-2.9 debyes
Alcohols 1.7-2.5 debyes
Esters 1.8-1.9 debyes
Glycol ethers 1.6-1.7 debyes
Ethers 1.2-1.3 debyes
Chlorinated hydrocarbons 0.0-1.6 debyes
Aromatic hydrocarbons 0.0-0.4 debyes
Aliphatic hydrocarbons 0 debyes
Non-Polar
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
42/56
Table 26-6: Terpencs
Product Type
Specific Gravity at
16 C (60 F) g/cc(lbs/gal)
Distillation RangeF(C)
Flash PointTCC*F(C)
Turpentine 0,862 (7,17) 310-324(154-162) 91(33)
Dipentene 0,850 (7,09) 340-360(171-182) 125 (51)
Pine oil 0,922 (7,68) 410-425 (210-218) 185 (85)
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
43/56
Fig. 26-2 Ketone
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
44/56
Table 26-7: Ketones
SolventMolecularWeight
SpecificGravityg/cc(lbs/gal,)25 C (77 F)
BoilingPointdegreesC(F)
FlashPointTOC/TCC*degrees
C (F)
Evaporation Rate (n-BuAc-1)
VaporPressure20degrees Cmm Hg
Acetone 58,080,792(6,59)
56(132)
-9/-20(15/-4)
9,0 186
Methyl ethyl72,10
0,806 80 -5/-64,0 70
,
Methyl isobutylketone
100,16 0,802(6,68)
127(260)
23/16,(73/60)
1,6 15
Methyl isoamylketone
114,190,814(6,77)
145(298)
46/36(115/96)
0,5 6
Methyl n-propylketone 86,13 0,808(6,73) 103(217) 22/8(72/46) 2,5 27,5
*TOC = Tag Open Cup (ASTM D-1310)TCC = Tag Close Cup (ASTM D-56)
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
45/56
Table 26-7: Ketones
SolventMolecularWeight
SpecificGravityg/cc(lbs/gal,)
25 C(77 F)
BoilingPoint
degreesC(F)
FlashPointTOC/TCC*
degreesC (F)
Evaporatio
n Rate (n-BuAc-1)
VaporPressure20
degreesC mm Hg
Diacetonealcohol
116,160,9417 64
168334
62/52144/126
0,2 1
Cydohexane 98,150,947(7,90)
156(313)
54/44(130/111)
0,2 2
lsophorone 138,20,923(7,68)
215(419)
96/S2(205/179)
0,03 0,25
*TOC = Tag Open Cup (ASTM D-1310)TCC = Tag Closed Cup (ASTM D-56)
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
46/56
Table 26-8: Alcohols
SolventMolecularWeight
SpecificGravity g/cc
(lbs/gal,) 25C (77 F)
BoilingPoint
degreesC(F)
Flash Point*
TOC/TCCdegrees C (F)
Evaporation Rate
(n-BuAc=1)
VaporPressure20
degreesC mm Hg
Methanol 32 0,793 (6,50) 65(149) 17/11 (62/52) 6,0 96
Ethanol,
anhydrous46,07 0,790 (6,58) 78(172) 16/13 (60/56) 2,6 43,9
n-Propanol 60,1 0,806 (6,70) 97 (207) 31/23 (87/74) 1,0 18
Isopropanol,anhydrous
60,1 0,786 (6,54) 82 (180) 16/12 (60/53) 2,0 32,8
Isobutanol 74,12 0,803 (6,68) 108 (226) 38/30(100/86) 0,7 8,8
n-Butanol 74,12 0,811 (6,75) 118(244) 43/37(110/98) 0,5 4,3
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
47/56
Solvent
Molecular
Weight
SpecificGravityg/cc(lbs/gal,) 25
C (77 F)
BoilingPointdegrees
C(F)
FlashPoint*TOC/TCCdegrees
C (F)
Evaporation Rate(n-
BuAc=l)
VaporPressure20degrees
C mm Hg
Secondarybutanol
74,120,808(6,73)
100(212)
27/23(80/74)
0,9 12,5
Table 26-8: Alcohols
ert ary
butanol74,12
,
(6,54)83(181)
(60/52)1,1 44,2
Amyl alcohol(mixed isomers)
88,150,813(6,77)
130-138(266-280)
48/39(118/102)
0,3 2,6
Cydohexanol 100,160,948
(7,91)
161
(322)
68/63
(154/145)0,1 0,8
*TOC = Tag Open Cup tASTM D-1310) TCC = Tag Closed Cup (ASTM D-56)
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
48/56
Solvent
Molecular
Weight
SpecificGravityg/cc(lbs/gal,)
25 C (77 F)
BoilingPointdegrees
C(F)
FlashPoint TCC*degrees C
(F)
Evaporation Rate (n-
BuAc=l)
VaporPressure20 degrees
C mm HgEthylene glycolmonomethylether
76,10,966(8,01)
124(255)
41(106)
4,7 6,2
Table 26-9: Glycol Ethers
Ethylene glycol
monoethyl ether90,1
0,931
(7,73)
135
(275)
45
(113)0,3 3,8
Ethylene glycolmonobutyl ether
118,20,902(7,49)
171(340)
63(145)
0,06 0,6
Propylene glycol
monomethylether
90,1
0,923
(7,69)
120
(248)
34
(94) 0,7 12,5
Propylene glycolmonopropylether
1180,883(7,36)
302(576)
48(119)
0,21 1,7
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
49/56
SolventMolecularWeight
SpecificGravityg/cc(lbs/gal,)25 C(77 F)
BoilingPointdegreesC(F)
FlashPoint TCC*degreesC (F)
Evaporation Rate (n-BuAc=1)
VaporPressure20 degreesC mm Hg
Diethylene glycolmonomethylether
120,21,18
(8,47)194 (381) 87(188) 0,01 0,18
Table 26-9: Glycol Ethers
e y ene g yco
monoethyl ether
134,2,
(8,24)
197 (387) 90(195) 0,01 0,13
Diethylene glycolmonobutyl ether
162,20,952(7,94)
230 (446) 104 (220) 0,01 0,02
Dipropylene
glycolmonomethylether
148,2 0,951(7,92) 188 (370) 75 (167) 2 0,4
*TCC = Tag Closed Cup (ASTM D-56)
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
50/56
Table 26-10: Esters
SolventMolecularWeight
SpecificGravityg/cc(lbs/gal) 25C/77 F
BoilingPointdegreesC (F)
Flash PointTOC/TCC*degrees C(F)
Evaporation Rate(n-BuAc=l)
VaporPressure 20degrees Cmm Hg
Ethyl acetate 88.11 0.902(7.51)
77 (171) 13/6(56/21)
4.1 76
Isopropyl acetate 102.130.874(7.28)
89
(192)16/8
(60/47)3.6 42
n-Propyl acetate 102.13
0.885
(7.35)
102
(216)
18/13
(65/55) 2.3 25
Isobutyl acetate 116.160.868(7.21)
117(243)
31/17(88/63)
1.5 13
n-Butylacetate
116.160.883(7.34)
126(259)
38/27(100/81)
1.0 8
sec-Butylacetate
116.160.858(7.18)
112(234)
29/19(85/66)
1.9 30
Amyl acetate 130.190.876(7.29)
156(313)
41/39(106/101)
0.4 4
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
51/56
Table 26-10: Esters
SolventMolecularWeight
SpecificGravityg/cc(lbs/gal) 25C/77 F
BoilingPointdegreesC (F)
Flash PointTOC/TCC*degrees C(F)
Evaporation Rate(n-BuAc=l)
VaporPressure 20degrees Cmm Hg
Isobutyl-isobutyrate
114.20.855(7.13)
148(298)
44/39
(111/101)0.4 5.5
2-Ethylhexyl172
0.873 199 88/710.55 0.4
.
Ethylene glycolmonoethyl etheracetate
132.2 0.975(8.12)
156.3(313)
—/57(—/134)
0.21 2
Propylene glycolmonomethylether acetate
132.20.964(8.03)
148(298)
—/47(—/116)
0.39 3.7
Butyl lactate 146.110.978(8.15)
187(369)
—/71(—/160)
0.5 0.4
*TOC = Tag Open Cup (ASTM D-1310) TCC = Tag Closed Cup (ASTM D-56)
T bl 26 11 Nit ffi & Mi ll S l t
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
52/56
Solvent
Molecular
Weight
Specific
Gravity
g/cc
(lbs/gal.)
Boiling
Point C(F)
Flash Point
TOC/TCC*
Evaporati
on Rate
(n-
BuAc=l)
Vapor
Pressure 20
degrees C
mm Hg
2-Nitropropane 89.09 0.992
(8.24)120.3(249)
103/82 1.1 12.9
0.888 65.4
Table 26-11: Nitroparaffins & Miscellaneous Solvents
e ra y ro uran .(7.41) (149.7)
—
Dimethyl
formamide 73.09 0.951
(7.92)
153
(307) 153/136 0.17 3.7
n-Methyl 2
pyrrolidone 99.1 1.027
(8.56)
202
(396) 204/196 0.06 0.29
*TOC = Tag Open Cup (ASTM D-1310) TCC = Tag Closed Cup (ASTM D-56)
Fi 26 5 E t
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
53/56
■ Fig. 26-6 Tetrahydrofuran
■ Fig. 26-5 Ester
Fi S d l f l l h
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
54/56
Simple ether
Dimethyl ether CH3-O-CH3
Glycol ether Alternative 1. Ethylene glycolmonomethyl ether
HO-CH2-CH2-O-CH3 2-methoxyethanol
■ Fig. 26-4 Structure and nomenclature of glycol ethers
. y ene g yco
monoethyl ether
HO-CH2-CH2-O.CH2-CH3 2-ethoxyethanol
3. Propylene glycolmonomethyl ether
HO-CH2-CH2-CH2-O-CH3 2-methoxypropanol
4. Diethylene glycol
monomethyl ether
HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH3 —
5. Dipropyiene glycolmonomethyl ether
HO-CH2-CH2-CH2-O-CH2-CH9-CH9-O-CH3
Fi 26 4 St t d l t f l l th
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
55/56
Tradenames
Union Carbide Dow Eastman Occidental ARCO Jefferson
1. Methyl Cellosolve
■ Fig. 26-4 Structure and nomenclature of glycol ethers
2. CellosolveDowanol
EE
Ektasolve
EE
Glycol Ether Arcosolve Jeffasolve
3. PropasolDowanol
PMArcosolve
PM
4. Methyl CarbitolDowanol
DM
Ektasolve
DM
Glycol Ether
DM
5. Propasol DMDowanol
DPMArcosolve
DPM
■ Fig. 26-7 Dimethyl formamide
-
8/17/2019 Chương 2 SOLVENT
56/56
g y
■ Fig. 26-8 Lactam, n-methyl, 2-pyrrolidone