正戊烷
[CAS 109-66-0]

基本信息

• 产品分类: 化学试剂 >> 有机试剂 >> 烷烃
• 产品名称: 正戊烷
• 英文名: Pentane
• 分子式: C₅H₁₂
• 分子量: 72.15
• CAS 登录号: 109-66-0
• EC 号码: 203-692-4
• 分子行输入简码SMILES: CCCCC

物理化学性质

• 密度: 0.7±0.1 g/cm³ 计算值^*, 0.626 g/mL (实验值)
• 熔点: -130 °C (实验值)
• 沸点: 35.2±3.0 °C 760 mmHg (计算值)^*, 35 - 36 °C (实验值)
• 闪点: -49.4 °C (计算值)^*, -49.4 °C (实验值)
• 溶解度: 0.04 g/100g (实验值)
• 折射率: 1.371 (计算值)^*, 1.358 (实验值)

^* 使用计算机软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software.

安全数据

• 危险品标志: GHS02;GHS07;GHS08;GHS09 危险GHS02
• 危害标签: H225-H304-H336-H411
• 防护标签: P210-P233-P240-P241-P242-P243-P261-P271-P273-P280-P301+P316-P303+P361+P353-P304+P340-P319-P331-P370+P378-P391-P403+P233-P403+P235-P405-P501

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
对水生环境长期有害	Aquatic Chronic	2	H411
吸入危险	Asp. Tox.	1	H304
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H336
易燃液体	Flam. Liq.	2	H225
易燃液体	Flam. Liq.	1	H224
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319

• 危险品运输编号: UN 1265

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chemBlink 化学品故事

一种液体可以帮助制成轻质固体，却不必成为维系固体的聚合物。正戊烷（CAS 109-66-0）在泡沫生产中就具有这样的角色。其挥发性使它能够在条件改变时形成气相，帮助在正在生成的聚合物内部形成泡孔。最终结构来自气体形成与周围孔壁生成化学之间的配合。

正戊烷是无支链五碳烷烃，分子式为C₅H₁₂。它区别于分子式相同、骨架不同的异戊烷和新戊烷，也区别于具有环状骨架、氢数不同的环戊烷。比较发泡剂时，这些区别很重要。碳数相同，并不意味着蒸气压、沸腾行为或配方内表现相同。

它的常压沸点接近日常暖热天气的温度，使蒸发容易参与工艺。但沸点随压力变化，低于沸点时也会蒸发。真正有用的性质不是某个神奇的温度开关，而是液气平衡、热量输入及周围混合物共同形成的关系。改变配方，会影响多少戊烷保持溶解、多少进入气相。

在聚氨酯泡沫中，戊烷属于物理发泡剂。这不同于通过反应产生气体的化学发泡，例如水与异氰酸酯相关反应产生二氧化碳。物理发泡改变已加入物质的相态，化学发泡则形成气态反应产物。两者都可以参与泡沫形成，但不能描述为同一个反应。

过程的时序也很重要。气体应在聚合物仍能膨胀、随后又能固定泡孔的阶段形成。如果气体释放与固体结构发展不匹配，泡孔结构就可能变化。因此，发泡剂属于相互耦合的材料过程，不能只凭纯液体沸点预测其作用。

已有实验在硬质聚氨酯配方中研究正戊烷，包括含可膨胀石墨的体系。2023年的研究考察了发泡剂用量与特定复合材料形貌、力学行为及燃烧测试结果之间的关系。这证明了实际材料用途，同时也将性能限定在受测配方，而不是把戊烷本身当作阻燃剂。

泡沫内部气体还具有传热作用。热传递取决于聚合物、气相以及通过泡孔结构的辐射等多个贡献。对发泡剂蒸气导热系数的实验测量，为理解这一问题提供了信息。材料并不会仅因固体含量更少，就自动成为更好的隔热体；泡孔结构及其中内容物仍然重要。

泡孔如何形成，也应与孔壁是什么物质区分。物理发泡剂帮助产生空间，聚合化学建立周围固体。泡孔内气体后来发生变化，并不一定意味着聚合物主链改变。这一区分有助于比较最初泡沫形成与成品隔热材料在预定使用条件下的长期行为。

因此，正戊烷的故事不只是小分子烃溶剂。它说明可逆相变如何帮助形成持久材料。虽然戊烷不是聚氨酯主链，其物理行为仍能影响周围形成的结构。理解这一区别，就能把分子挥发性与制造泡沫的结构和性能联系起来。

参考文献：
1. NIST Chemistry WebBook. Pentane, CAS 109-66-0: identity and phase-change data. https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C109660&Mask=4
2. Xu et al. Effect of blowing agent content on the structure and flame-retardant properties of rigid polyurethane foam/expanded graphite composites. Polym Adv Technol. 2023. https://doi.org/10.1002/pat.5877
3. Heinemann T, Klaen W, Yourd R, Dohrn R. Experimental Determination of the Vapor Phase Thermal Conductivity of Blowing Agents for Polyurethane Rigid Foam. J Cell Plast. 2000. https://doi.org/10.1177/0021955X0003600104

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