环戊烷

基本简介环戊烷（Cyclopentane），别名五亚甲基，CAS：287‑92‑3，分子式\(\boldsymbol{C_5H_{10}}\)，分子量 70.13。属于五元饱和环烷烃，分子为五个碳原子构成的饱和碳环，ODP（臭氧消耗潜能）=0，是环保型碳氢化合物，工业上主要由石脑油裂解、抽提分离制得，是聚氨酯行业最重要的环保发泡剂原料。

一、物理特性

1. 外观：无色透明极易流动液体，带有类似汽油的轻微气味

2. 密度：0.751 g/mL（25℃），比水轻

3. 熔点：‑94 ℃；沸点：49.3‑50 ℃（常压，极易挥发）

4. 闪点：‑37 ℃（闭杯，极度易燃）

5. 折射率：\(n_{20}/D=1.406\)

6. 蒸气压：45 kPa（20℃），常温挥发很强

7. 爆炸极限：1.5%～8.7%（体积分数），爆炸范围宽

8. 溶解性：几乎不溶于水；可与乙chun、乙mi 、丙酮、苯、烃类等绝大多数有机溶剂互溶

9. 蒸气相对密度：2.42（比空气重，蒸气易沿地面扩散，远距离遇火源回火爆炸）

10. 储存：阴凉通风，30℃以下密封保存

二、化学特性

环戊烷为饱和环烷烃，环张力小，常温化学性质稳定，一般条件下不与稀酸、稀碱反应。

1. 燃烧反应：极易燃烧，完全燃烧生成二氧化碳和水；遇明火、高热会剧烈燃烧爆炸。

\(\mathrm{C_5H_{10}+\dfrac{15}{2}O_2\xrightarrow{点燃}5CO_2+5H_2O}\)2. 卤代反应：光照或加热条件下，发生自由基取代，生成卤代环戊烷。3. 开环裂解 / 异构化：高温、催化剂条件下，发生开环生成正戊烷；异构生成甲基环戊烷。4. 与强氧化剂反应：常温下不被普通氧化剂氧化；遇浓硝酸、高锰酸钾、过氧化物等强氧化剂，受热会发生剧烈反应。5. 聚合：常温不聚合；高温催化可发生开环聚合。

安全要点：严禁与强氧化剂混放；蒸气比空气重，易积聚低洼处，属于甲 B 类易燃液体。低毒，高浓度蒸气对人体中枢神经系统有麻醉作用。

三、主要用途及应用领域

1、聚氨酯硬泡发泡剂（最主要用途，占绝大部分消费量）

替代氟利昂（CFC、HCFC），ODP=0，不破坏臭氧层。

• 家电行业：冰箱、冷柜、热水器内胆聚氨酯保温层发泡，国内绝大多数冰箱企业均使用环戊烷体系。

• 建筑保温：PU/PIR 保温板材、喷涂硬泡，用于墙体、屋面保温。

• 冷链管道：预制保温热力管道、冷库保温层。

• 汽车：汽车内饰隔热发泡部件。

工艺原理：环戊烷沸点低，发泡过程受热汽化，在聚氨酯内部形成闭孔，实现隔热。

2、工业溶剂

• 橡胶聚合溶剂，用于聚异戊二烯橡胶、合成橡胶生产；

• 树脂、油脂、精油萃取溶剂；

• 精密清洗溶剂，替代部分卤代烃溶剂；

• 实验室：气相色谱标准物质、参比试剂。

3、有机合成原料

• 异构制备甲基环戊烷，作为高辛烷值汽油调和组分；

• 合成环戊酮、卤代环戊烷等精细化工中间体，用于医药、农药合成；

• 烷基化得到烷基环戊烷，用于特种合成润滑油。

4、其他新兴应用

有机朗肯循环低温余热回收工质；特种燃料组分。