DMBA va DMPA karboksilik hidrofilik zanjir kengaytirgichlari.

Muqaddima

Suvli poliuretan ishlab chiqarishda anion hidrofilik zanjir kengaytiruvchisi sifatida karboksilik kislota o'zining noyob molekulyar tuzilishi va mukammal mahsulot ishlashi uchun keng qo'llaniladigan diolli karboksilik kislotaning bir turidir.
Karboksilik kislota turi zanjir kengaytiruvchisi asosan 2,2-dihidroksimetilpropion kislotasi (DMPA) va 2,2-dihidroksimetilbutirik kislota (DMBA) ni o'z ichiga oladi.Bu gidroksil va karboksil guruhlarga ega bo'lgan noyob ko'p funktsiyali bloklangan diol molekulasidir.Ishqor bilan neytrallashdan so'ng, erkin kislota guruhi qatronning suvda eruvchanligini yoki dispersiya ko'rsatkichlarini faol ravishda yaxshilashi mumkin;Qoplamalarning yopishishini va sintetik tolalarni bo'yash xususiyatlarini yaxshilash uchun qutbli guruhlar kiritildi;Qoplamaning gidroksidi eruvchanligini oshiring.U suvda eruvchan poliuretan tizimiga, suvda eruvchan alkid qatroni va polyester qatroniga, epoksi ester qoplamasiga, poliuretan elastomeriga va chang qoplamasiga qo'llanilishi mumkin.
Bundan tashqari, teri kimyoviy materiallari, suyuq kristallar, siyohlar, oziq-ovqat qo'shimchalari va yopishtiruvchi kimyoviy moddalar, ayniqsa suv emulsiyasi poliuretan va terini pardozlash vositalarini ishlab chiqarishda qo'llanilishi mumkin.Bu nafaqat zanjir kengaytiruvchisi, balki poliuretan uchun yaxshi o'z-o'zini emulsifikatsiya qiluvchi vosita bo'lib, u poliuretan suvli losonning barqarorligini sezilarli darajada yaxshilaydi, shuning uchun u keng qo'llaniladi.

Dihidroksimetil karboksilik kislotadan foydalanishning afzalliklari

Suvli poliuretan loson odatda hidrofilik vositani poliuretan molekulyar zanjiriga kiritadi, keyin tuz hosil qilish uchun gidroksidi bilan neytrallanadi va poliuretan suvli loson hosil qilish uchun mexanik aralashtirish orqali deionlangan suvda tarqaladi.
Suvli poliuretanda asosan uchta turdagi hidrofilik vositalar qo'llaniladi: anion, katyonik va ion bo'lmagan.Anion turiga asosan quyidagilar kiradi: 2,2-dihidroksimetilpropion kislotasi, 2,2-dihidroksimetilbutirik kislota, tartarik kislota, butandiol sulfonat, natriy etilendiaminetansülfonat, glitserin va maleik angidrid;Kationik turiga asosan quyidagilar kiradi: metildietanolamin, trietanolamin va boshqalar;Ion bo'lmagan turga asosan gidroksil bilan tugatilgan polietilen oksidi kiradi.
Dispersiyani barqaror qilish uchun polietilen oksidi kabi ion bo'lmagan hidrofilik agentning tarkibi juda yuqori bo'lishi kerak.Hidrofilik guruh sifatida gidroksil polioksietilen efiridan tayyorlangan suvli poliuretan qatroni yaxshi elektrolitlar qarshiligiga ega, ammo filmning suvga chidamliligi juda yomon, shuning uchun u amaliy emas;
Hidrofilik birikma sifatida etilendiamin natriy akrilat qo'shimchasi kabi katyonik hidrofilik vosita butun reaktsiya tizimini ishqoriy qiladi.- NH2 guruhi va - NCO guruhi o'rtasida nafaqat tez reaktsiya, balki - NCO guruhi va - nhcoo o'rtasida ham reaktsiya mavjud.Shuning uchun reaktsiyani nazorat qilish qiyin va jelga oson.Bundan tashqari, tayyorlangan loson qo'pol zarrachalarga va zaif plyonka hosil qiluvchi suvga chidamliligiga ega, shuning uchun uni sanoatda ishlatish mumkin emas;
Anion shakldagi dihidroksimetil karboksilik kislota ikkita gidroksil guruhini o'z ichiga oladi va zanjir kengaytiruvchisi sifatida ham ishlaydi.Bu ikki tomonlama rol o'z-o'zidan emulsifikatsiya qiluvchi Pu losonini tayyorlashda katta afzalliklarni ko'rsatishga imkon beradi.Karbamat sintezi jarayonida reaksiya tizimini kislotali qiladi.Kislotali sharoitda - NCO va - Oh o'rtasidagi reaktsiya yumshoq, - nhcoo - reaktsiyada qatnashmaydi va jelni keltirib chiqarmaydi.Bundan tashqari, dimetilol karboksilik kislota ham zanjir kengaytiruvchi vazifasini bajaradi, shuning uchun gidrofil guruh (ya'ni, karboksil guruhi) makromolekulyar zanjir segmentida joylashgan.Neytrallashtiruvchi vosita sifatida uchinchi darajali aminni ishlatib, mukammal barqarorlik va mukammal plyonka hosil qiluvchi suvga va erituvchiga chidamliligiga ega suvli poliuretan qatronini tayyorlash mumkin.Dihidroksimetil karboksilik kislota suv bazlı poliuretan qatronini tayyorlashda keng qo'llaniladigan eng yaxshi hidrofilik birikma hisoblanadi.

2,2-dihidroksimetilpropion kislotasi (DMPA) va 2,2-dihidroksimetilbutirik kislota (DMBA)

Ikki turdagi dihidroksimetil karboksilik kislotalar orasida 2,2-dihidroksimetil propion kislotasi uzoq vaqtdan beri qo'llanilgan va hozirgi vaqtda keng qo'llaniladigan hidrofilik zanjir kengaytiruvchisi hisoblanadi.U juda ko'p afzalliklarga ega bo'lsa-da, asosan uning yuqori erish nuqtasi (180-185 ℃) tufayli juda ko'p kamchiliklarga ega, uni isitish va eritish qiyin, bu N-metilpirolidon (NMP) kabi organik erituvchilarni qo'shishni talab qiladi. n N-dimetilamid (DMF), aseton va boshqalar, NMP esa yuqori qaynash nuqtasiga ega, uni APU tayyorlagandan keyin olib tashlash qiyin.Bundan tashqari, DMPA asetonda kichik eruvchanlikka ega va sintez jarayonida ko'p miqdorda aseton qo'shilishi kerak.Ketonni olib tashlash jarayoni nafaqat energiyani isrof qiladi, balki xavfsizlikka xavf tug'diradi.Shuning uchun 2,2-dihidroksimetilpropion kislotasidan foydalanish nafaqat energiya sarfi yuqori, balki mahsulotda organik qoldiqlarni keltirib chiqarishi ham oson.
2,2-dihidroksimetil propion kislotasi bilan solishtirganda, 2,2-dihidroksimetil butirik kislota quyidagi afzalliklarga ega:
1. Organik erituvchilarda yaxshi eruvchanlikka ega.Quyidagi jadvalda DMBA va DMPA ning turli haroratlarda va erituvchilarda eruvchanlik ma'lumotlari ko'rsatilgan;
DMBA va DMPA ning turli haroratlarda va erituvchilarda eruvchanlik ma'lumotlari:

Eruvchanligi: birlik: g / 100g erituvchi
Suvda eruvchanligi: DMBA uchun 48% va DMPA uchun 12%.

2. Yuqori reaktsiya tezligi, tez reaktsiya tezligi va past reaktsiya harorati.Misol uchun, poliuretan prepolimerini sintez qilish uchun reaktsiya vaqti qisqa, odatda atigi 50-60 daqiqa, DMPA esa 150-180 daqiqa davom etadi;
3. Yupqaroq zarracha hajmi va tor taqsimoti bilan suvli poliuretan loson uchun ishlatiladi;
4. Past erish nuqtasi, 108-114 ℃;
5. Formulalarning xilma-xilligi erituvchilardan foydalanishni kamaytirishi mumkin, shuning uchun erituvchilar va chiqindi suyuqliklarni tozalash xarajatlarini kamaytiradi;
6. U butunlay solventsiz poliuretan va poliester tizimlarini tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin;
Haqiqiy sintez jarayonida u hech qanday erituvchini iste'mol qilishi shart emas.Ishlab chiqarilgan loson filmning yaxshi ishlashi va mukammal mexanik xususiyatlariga ega, bu nafaqat reaktsiya vaqtini qisqartiradi, energiya sarfini kamaytiradi, balki energiyani ham tejaydi.Shuning uchun 2,2-dihidroksimetil butirik kislota eng mashhur gidrofil birikma hisoblanadi.