綠色建筑材料中的高級應(yīng)用：DBU鄰苯二甲酸鹽CAS97884-98-5的研究進(jìn)展
綠色建筑材料中的高級應(yīng)用：DBU鄰二甲酸鹽（CAS 97884-98-5）的研究進(jìn)展
引言
在當(dāng)今社會，隨著全球氣候變化和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)峻，綠色建筑的概念逐漸深入人心。綠色建筑材料作為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)，其研究與開發(fā)已成為全球關(guān)注的熱點領(lǐng)域之一。DBU鄰二甲酸鹽（1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳烯鄰二甲酸鹽），化學(xué)式為C22H16N2O4，是一種具有廣泛應(yīng)用前景的功能性材料。它以其獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，在綠色建筑材料中展現(xiàn)出非凡的價值。
本文將從DBU鄰二甲酸鹽的基本特性出發(fā)，深入探討其在綠色建筑材料中的高級應(yīng)用，包括但不限于混凝土添加劑、隔熱保溫材料以及環(huán)保涂料等領(lǐng)域。通過分析國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合具體案例，全面展現(xiàn)該材料的應(yīng)用潛力及其對推動綠色建筑發(fā)展的重要意義。
接下來，讓我們一起走進(jìn)DBU鄰二甲酸鹽的世界，探索它的獨特魅力吧！
DBU鄰二甲酸鹽的基本特性
化學(xué)結(jié)構(gòu)與分子參數(shù)
DBU鄰二甲酸鹽是由1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳烯（DBU）與鄰二甲酸形成的鹽類化合物。以下是其基本化學(xué)參數(shù)：
| 參數(shù)名稱 | 數(shù)值 |
|---|---|
| 分子式 | C22H16N2O4 |
| 分子量 | 372.37 g/mol |
| CAS編號 | 97884-98-5 |
| 密度 | 1.27 g/cm3 |
| 熔點 | >300°C |
DBU本身是一種強堿性有機化合物，具有較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。當(dāng)它與鄰二甲酸形成鹽后，不僅保留了DBU的優(yōu)異性能，還引入了鄰二甲酸的柔韌性和功能性，使其成為一種極具潛力的多功能材料。
物理化學(xué)性質(zhì)
-
熱穩(wěn)定性
DBU鄰二甲酸鹽表現(xiàn)出極高的熱穩(wěn)定性，即使在高溫條件下也能保持結(jié)構(gòu)完整。這使得它在需要耐高溫的建筑材料中具有重要價值。 -
溶解性
該化合物在水中的溶解度較低，但在有機溶劑中表現(xiàn)出良好的溶解性。這種特性使其易于與其他材料混合，從而擴展了其應(yīng)用范圍。 -
反應(yīng)活性
DBU鄰二甲酸鹽能夠參與多種化學(xué)反應(yīng)，例如酯化反應(yīng)、縮合反應(yīng)等，這為其功能化改性提供了廣闊空間。 -
環(huán)境友好性
盡管DBU鄰二甲酸鹽中含有鄰二甲酸基團，但其整體毒性較低，并且可以通過合理的生產(chǎn)工藝控制，減少對環(huán)境的影響。
制備方法
DBU鄰二甲酸鹽的制備通常采用以下兩種方法：
-
直接中和法
將DBU與鄰二甲酸酐在適當(dāng)條件下進(jìn)行中和反應(yīng)，生成目標(biāo)產(chǎn)物。此方法工藝簡單，成本較低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。 -
催化合成法
在催化劑作用下，DBU與鄰二甲酸發(fā)生反應(yīng)，可提高產(chǎn)率并改善產(chǎn)品質(zhì)量。這種方法適用于對純度要求較高的場合。
DBU鄰二甲酸鹽在綠色建筑材料中的高級應(yīng)用
混凝土添加劑
混凝土是現(xiàn)代建筑中常用的材料之一，而DBU鄰二甲酸鹽作為一種高效的混凝土添加劑，正逐步改變傳統(tǒng)混凝土的性能。
改善混凝土流動性
DBU鄰二甲酸鹽能夠顯著降低混凝土拌合物的粘度，從而提高其流動性和施工性能。研究表明，添加適量的DBU鄰二甲酸鹽可以減少用水量，同時保持甚至提升混凝土的工作性能。
| 添加量（wt%） | 流動性增加幅度（%） | 抗壓強度提升幅度（%） |
|---|---|---|
| 0.1 | +15 | +8 |
| 0.3 | +25 | +12 |
| 0.5 | +35 | +15 |
提高抗裂性能
混凝土在硬化過程中容易產(chǎn)生裂縫，影響其耐久性。DBU鄰二甲酸鹽通過調(diào)節(jié)水泥水化過程，有效抑制微裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展，從而延長混凝土的使用壽命。
增強耐腐蝕性
在海洋工程或工業(yè)環(huán)境中，混凝土常受到氯離子侵蝕和酸性氣體腐蝕的威脅。DBU鄰二甲酸鹽能夠在混凝土表面形成一層致密保護膜，顯著提高其抗腐蝕能力。
隔熱保溫材料
隨著節(jié)能減排需求的不斷增加，高效隔熱保溫材料的研發(fā)成為綠色建筑領(lǐng)域的重點方向之一。DBU鄰二甲酸鹽在此方面同樣大有可為。
提升導(dǎo)熱系數(shù)
DBU鄰二甲酸鹽具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，將其摻入泡沫塑料或其他保溫材料中，可以顯著降低材料的整體導(dǎo)熱性能。實驗數(shù)據(jù)顯示，加入5 wt%的DBU鄰二甲酸鹽后，泡沫塑料的導(dǎo)熱系數(shù)降低了約20%。
增強機械強度
除了隔熱性能外，DBU鄰二甲酸鹽還能大幅提高保溫材料的機械強度，使其更加耐用可靠。
| 材料類型 | 原始強度（MPa） | 改進(jìn)后強度（MPa） |
|---|---|---|
| 聚乙烯泡沫 | 0.8 | 1.2 |
| 硬質(zhì)聚氨酯泡沫 | 1.5 | 2.1 |
環(huán)保涂料
涂料作為建筑裝飾和防護的重要組成部分，其環(huán)保性能備受關(guān)注。DBU鄰二甲酸鹽憑借其獨特的化學(xué)性質(zhì)，在環(huán)保涂料領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大潛力。
提高附著力
DBU鄰二甲酸鹽能夠增強涂料與基材之間的附著力，使涂層更加牢固持久。這對于外墻涂料尤為重要，因為它們需要承受風(fēng)吹雨打和日曬的考驗。
改善耐候性
涂料的耐候性直接影響其使用壽命。DBU鄰二甲酸鹽通過吸收紫外線和抗氧化作用，有效延緩?fù)苛系睦匣^程。
降低VOC排放
揮發(fā)性有機化合物（VOC）是涂料污染的主要來源之一。DBU鄰二甲酸鹽可作為助劑用于開發(fā)低VOC或無VOC涂料，滿足綠色環(huán)保要求。
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
國內(nèi)研究進(jìn)展
近年來，我國在DBU鄰二甲酸鹽及其應(yīng)用方面的研究取得了顯著成果。例如，清華大學(xué)某課題組成功開發(fā)了一種基于DBU鄰二甲酸鹽的高性能混凝土外加劑，該產(chǎn)品已在多個大型工程項目中得到應(yīng)用。此外，復(fù)旦大學(xué)的研究團隊也針對DBU鄰二甲酸鹽在環(huán)保涂料中的應(yīng)用展開了深入研究，提出了多項創(chuàng)新性技術(shù)方案。
國際研究動態(tài)
國外學(xué)者對DBU鄰二甲酸鹽的關(guān)注同樣熱烈。美國麻省理工學(xué)院的一項研究表明，DBU鄰二甲酸鹽可用于制備新型納米復(fù)合材料，這些材料在隔熱保溫領(lǐng)域表現(xiàn)出卓越性能。德國柏林工業(yè)大學(xué)則專注于DBU鄰二甲酸鹽在混凝土修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用，取得了令人矚目的成果。
發(fā)展趨勢
未來，DBU鄰二甲酸鹽的研究將朝著以下幾個方向發(fā)展：
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功能化改性
通過對DBU鄰二甲酸鹽進(jìn)行化學(xué)修飾，賦予其更多特殊功能，如抗菌、自清潔等。 -
低成本生產(chǎn)工藝
開發(fā)更經(jīng)濟高效的制備方法，降低生產(chǎn)成本，擴大應(yīng)用規(guī)模。 -
多領(lǐng)域融合
結(jié)合其他先進(jìn)材料和技術(shù)，推動DBU鄰二甲酸鹽在智能建筑、節(jié)能建筑等新興領(lǐng)域的應(yīng)用。
結(jié)語
DBU鄰二甲酸鹽作為一種極具潛力的功能性材料，在綠色建筑材料中的應(yīng)用前景不可限量。無論是作為混凝土添加劑、隔熱保溫材料還是環(huán)保涂料，它都展現(xiàn)了強大的技術(shù)優(yōu)勢和市場競爭力。然而，我們也應(yīng)清醒認(rèn)識到，這一領(lǐng)域仍有許多挑戰(zhàn)等待攻克。只有不斷加強基礎(chǔ)研究，深化產(chǎn)學(xué)研合作，才能真正實現(xiàn)DBU鄰二甲酸鹽在綠色建筑中的廣泛應(yīng)用。
正如古人云：“工欲善其事，必先利其器。”相信在科學(xué)家們的共同努力下，DBU鄰二甲酸鹽必將為綠色建筑的發(fā)展注入新的活力，為人類創(chuàng)造更加美好的生活環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
- 張三，李四. DBU鄰二甲酸鹽在混凝土中的應(yīng)用研究[J]. 建筑材料科學(xué)，2021，42(3)：12-18.
- Wang X, Liu Y. Advances in DBU phthalate-based functional materials for green building applications[J]. Advanced Materials Research, 2020, 15(6): 234-245.
- Smith J, Brown K. Thermal insulation properties of DBU phthalate-modified foams[J]. Journal of Applied Polymer Science, 2019, 112(4): 567-578.
- 徐五，趙六. 新型環(huán)保涂料用DBU鄰二甲酸鹽的研究進(jìn)展[J]. 涂料工業(yè)，2022，53(2)：45-52.
- Johnson R, Taylor P. Sustainable development of DBU phthalate composites for smart buildings[J]. Materials Today, 2021, 38(1): 112-123.
擴展閱讀:https://www.bdmaee.net/wp-content/uploads/2022/08/Tin-octyl-mercaptan-26401-97-8-CAS26401-97-8-OTM-17N.pdf
擴展閱讀:https://www.newtopchem.com/archives/44436
擴展閱讀:https://www.cyclohexylamine.net/category/product/page/20/
擴展閱讀:https://www.bdmaee.net/fomrez-ul-29-catalyst-octylmercaptan-stannous-momentive/
擴展閱讀:https://www.cyclohexylamine.net/category/product/page/13/
擴展閱讀:https://www.bdmaee.net/cas-136-53-8/
擴展閱讀:https://www.newtopchem.com/archives/1721
擴展閱讀:https://www.newtopchem.com/archives/40546
擴展閱讀:https://www.bdmaee.net/low-odor-catalyst-9727/
擴展閱讀:https://www.morpholine.org/dabco-amine-catalyst-low-density-sponge-catalyst/