Диизопропилпероксидикарбонат

Диизопропилпероксидикарбонат (ДИППДК, ИПП, пероксидикарбонат диизопропила) — органическое соединение, диизопропиловый эфир пероксидиугольной кислоты. Относится к классу органических пероксидов, а именно к пероксидикарбонатам. Представляет собой белое кристаллическое вещество, обладающее сильными окислительными свойствами и способное к термическому разложению с выделением свободных радикалов. Используется преимущественно как инициатор радикальной полимеризации в производстве полимеров.

Физические и химические свойства

Диизопропилпероксидикарбонат является нестабильным соединением, чувствительным к нагреву, трению и удару. В чистом виде представляет собой белые кристаллы или гранулы с характерным запахом. Температура плавления составляет около 8–10 °C, поэтому при комнатной температуре вещество может находиться в жидком состоянии (маслянистая жидкость). Температура вспышки — около 50 °C. Вещество нерастворимо в воде, но хорошо растворяется в органических растворителях (ацетоне, бензоле, хлороформе, эфирах).

Ключевым свойством ДИППДК является его способность к термическому разложению с образованием свободных радикалов. Разложение начинается при температуре выше 40–50 °C и ускоряется с повышением температуры. Реакция разложения является экзотермической, что при несоблюдении условий хранения может привести к саморазогреву и взрыву. Период полураспада (t₁/₂) при 50 °C составляет около 10 часов, при 70 °C — около 1 часа. Скорость разложения зависит от растворителя и присутствия примесей.

Получение

Промышленный синтез диизопропилпероксидикарбоната осуществляется взаимодействием изопропилхлорформиата с пероксидом водорода в щелочной среде. Реакция протекает по следующей схеме:

2 (CH₃)₂CHOCOCl + H₂O₂ + 2 NaOH → [(CH₃)₂CHOCO]₂O₂ + 2 NaCl + 2 H₂O

Процесс проводят при низких температурах (0–10 °C) для предотвращения преждевременного разложения продукта. Полученный пероксид отделяют от водной фазы, промывают и сушат. В зависимости от требуемой формы выпуска, продукт может быть получен в виде кристаллов, гранул или раствора в органическом растворителе (например, в дибутилфталате).

Применение

Основная область применения диизопропилпероксидикарбоната — инициирование радикальной полимеризации виниловых мономеров. Он используется в производстве:

• Поливинилхлорида (ПВХ). ДИППДК является одним из наиболее эффективных инициаторов суспензионной и эмульсионной полимеризации винилхлорида. Он обеспечивает высокую скорость реакции и позволяет получать ПВХ с заданными молекулярно-массовыми характеристиками.
• Полиэтилена низкой плотности (ПЭНП). Используется в процессах полимеризации этилена под высоким давлением.
• Полистирола и его сополимеров. Применяется для инициирования полимеризации стирола, акрилонитрила, метилметакрилата.
• Других полимеров. Используется в производстве поливинилацетата, полиакрилатов, а также в процессах сшивки полимеров.

Кроме полимеризации, ДИППДК может применяться в качестве отвердителя для ненасыщенных полиэфирных смол, а также как инициатор в некоторых процессах органического синтеза.

Безопасность и хранение

Диизопропилпероксидикарбонат является взрывоопасным и пожароопасным веществом. Он относится к классу опасных грузов (класс 5.2 — органические пероксиды). Основные опасности:

• Взрывоопасность. В чистом виде, а также в виде концентрированных растворов, вещество чувствительно к удару, трению и нагреву. При неправильном хранении или транспортировке возможно самопроизвольное разложение с взрывом.
• Пожароопасность. Легко воспламеняется, горит с выделением токсичных газов (оксиды углерода).
• Токсичность. Вещество обладает раздражающим действием на кожу, слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. При попадании внутрь организма возможно отравление.

Для безопасного обращения с ДИППДК необходимо соблюдать строгие меры предосторожности:

• Хранение. Хранят в прохладном, хорошо вентилируемом помещении при температуре не выше 25 °C (оптимально 0–10 °C). Запрещается хранение вблизи источников тепла, открытого огня, а также совместно с легковоспламеняющимися веществами, сильными кислотами и щелочами. Для снижения риска взрыва часто используют растворы пероксида в органических растворителях (например, в дибутилфталате) или в виде водной суспензии.
• Транспортировка. Осуществляется в соответствии с правилами перевозки опасных грузов, в специальных контейнерах, обеспечивающих поддержание низкой температуры.
• Средства индивидуальной защиты. При работе с веществом необходимо использовать защитные очки, резиновые перчатки, спецодежду, а при возможности вдыхания паров — респиратор или противогаз.

Правовой статус в России

В Российской Федерации диизопропилпероксидикарбонат не отнесен к наркотическим, психотропным или сильнодействующим веществам, оборот которых ограничен. Однако, как взрывоопасное и токсичное вещество, он подлежит контролю в рамках законодательства о промышленной безопасности и обороте опасных химических веществ. Его производство, хранение и использование регулируются Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» и соответствующими подзаконными актами. Предприятия, работающие с ДИППДК, обязаны иметь лицензии на эксплуатацию взрывопожароопасных производственных объектов и соблюдать строгие правила безопасности.

Источники

1. Антоновский В.Л., Бузин М.И. Органические пероксиды как инициаторы полимеризации. — М.: Химия, 1972.
2. Каргин В.А., Слонимский Г.Л. Краткие очерки по физико-химии полимеров. — М.: Химия, 1967.
3. ГОСТ 12.1.007-76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
4. Рекомендации ООН по перевозке опасных грузов. Типовые правила. — 22-е пересмотренное издание.
5. Справочник химика. Том 2. Основные свойства неорганических и органических соединений. — Л.: Химия, 1971.