Karboksilik hidrofilik zəncir genişləndiriciləri DMBA və DMPA.

Ön söz

Su əsaslı poliuretan istehsalında, anion hidrofilik zəncir genişləndiricisi kimi karboksilik turşu, unikal molekulyar quruluşu və əla məhsul performansı üçün geniş istifadə olunan diollu bir növ karboksilik turşudur.
Karboksilik turşu tipli zəncir genişləndiricisinə əsasən 2,2-dihidroksimetilpropion turşusu (DMPA) və 2,2-dihidroksimetilbutirik turşu (DMBA) daxildir.Bu, həm hidroksil, həm də karboksil qrupları olan unikal çoxfunksiyalı bloklanmış diol molekuludur.Qələvi ilə zərərsizləşdirildikdən sonra sərbəst turşu qrupu qatranın suda həllolma qabiliyyətini və ya dispersiya performansını aktiv şəkildə yaxşılaşdıra bilər;Kaplamaların yapışmasını və sintetik liflərin rəngləmə xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün qütb qrupları təqdim edildi;Kaplamanın qələvi həllini artırın.Suda həll olunan poliuretan sisteminə, suda həll olunan alkid qatranına və polyester qatranına, epoksi ester örtüyə, poliuretan elastomerə və toz boyaya tətbiq oluna bilər.
O, həmçinin dəri kimyəvi materiallarında, maye kristallarda, mürəkkəblərdə, qida əlavələrində və yapışdırıcı kimyəvi maddələrdə, xüsusilə su emulsiya poliuretan və dəri bitirmə maddələrinin istehsalında istifadə edilə bilər.O, təkcə zəncirvari genişləndirici deyil, həm də poliuretan üçün yaxşı özünü emulsifikasiya edən agentdir, poliuretan su losyonunun dayanıqlığını xeyli yaxşılaşdıra bilər, ona görə də geniş istifadə olunur.

Dihidroksimetil karboksilik turşudan istifadənin üstünlükləri

Sulu poliuretan losyonu adətən hidrofilik agenti poliuretan molekulyar zəncirinə daxil edir, sonra duz əmələ gətirmək üçün qələvi ilə neytrallaşır və poliuretan sulu losyon yaratmaq üçün mexaniki qarışdırmaqla deionlaşdırılmış suda dağılır.
Suda olan poliuretanda əsasən üç növ hidrofilik agent istifadə olunur: anion, katyonik və qeyri-ion.Anion tipinə əsasən aşağıdakılar daxildir: 2,2-dihidroksimetilpropion turşusu, 2,2-dihidroksimetilbutirik turşu, tartar turşusu, butandiol sulfonat, natrium etilendiaminetansülfonat, qliserin və maleik anhidrid;Kation tipinə əsasən aşağıdakılar daxildir: metildietanolamin, trietanolamin və s.;Qeyri-ion tipinə əsasən hidroksil sonlu polietilen oksid daxildir.
Dispersiyanın sabit olması üçün polietilen oksid kimi qeyri-ion hidrofilik agentin tərkibi çox yüksək olmalıdır.Hidrofilik qrup kimi hidroksil polioksietilen efirdən hazırlanmış suda daşınan poliuretan qatranı yaxşı elektrolit müqavimətinə malikdir, lakin filmin suya davamlılığı çox zəifdir, ona görə də praktiki deyil;
Hidrofilik birləşmə kimi etilendiamin natrium akrilat əlavəsi kimi katyonik hidrofilik agent bütün reaksiya sistemini qələvi edir.- NH2 qrupu ilə - NCO qrupu arasında təkcə sürətli reaksiya deyil, həm də - NCO qrupu və - nhcoo arasında reaksiya var.Buna görə də reaksiyanı idarə etmək çətindir və jel etmək asandır.Üstəlik, hazırlanmış losyon qaba hissəciklərə və zəif film əmələ gətirən suya davamlılığa malikdir, buna görə də sənayedə istifadə edilə bilməz;
Anion şəklində olan dihidroksimetil karboksilik turşu iki hidroksil qrupu ehtiva edir və eyni zamanda zəncir genişləndiricisi kimi çıxış edir.Bu ikili rol onu özünü emulsiya edən Pu losyonunun hazırlanmasında böyük üstünlüklər göstərməyə məcbur edir.Karbamat sintezi zamanı reaksiya sistemini asidik edir.Turşu şəraitdə - NCO və - Oh arasındakı reaksiya mülayimdir, - nhcoo - reaksiyada iştirak etmir və gel əmələ gətirməyəcəkdir.Bundan əlavə, dimetilol karboksilik turşusu həm də zəncir genişləndiricisi kimi çıxış edir, belə ki, hidrofilik qrup (yəni, karboksil qrupu) makromolekulyar zəncir seqmentində yerləşir.Zərərsizləşdirici agent kimi üçüncü dərəcəli amin istifadə edərək, əla sabitliyə və mükəmməl film əmələ gətirən suya və həlledici müqavimətə malik sulu poliuretan qatranı hazırlana bilər.Dihidroksimetil karboksilik turşusu suda olan poliuretan qatranının hazırlanmasında geniş istifadə olunan ən yaxşı hidrofilik birləşmədir.

2,2-Dihidroksimetilpropion turşusu (DMPA) və 2,2-Dihidroksimetilbutirik turşu (DMBA)

İki növ Dihidroksimetil karboksilik turşular arasında 2,2-dihidroksimetil propion turşusu uzun müddətdir istifadə olunur və hazırda geniş istifadə olunan hidrofilik zəncir genişləndiricisidir.Bir çox üstünlüklərə malik olsa da, əsasən yüksək ərimə temperaturuna (180-185 ℃) görə çoxlu çatışmazlıqlara malikdir, bu da çətin qızdırılır və əriyir, bu da N-metilpirolidon (NMP) kimi üzvi həlledicilərin əlavə edilməsini tələb edir. n N-dimetilamid (DMF), aseton və s., NMP isə yüksək qaynama nöqtəsinə malikdir, APU hazırladıqdan sonra onu çıxarmaq çətindir.Üstəlik, DMPA asetonda kiçik bir həll qabiliyyətinə malikdir və sintez prosesində çox miqdarda aseton əlavə edilməlidir.Ketonun çıxarılması prosesi təkcə enerji sərf etmir, həm də təhlükəsizlik riskləri gətirir.Buna görə də 2,2-dihidroksimetilpropion turşusunun istifadəsi yüksək enerji sərfiyyatı olmaqla yanaşı, həm də məhsulda üzvi qalıqların yaranmasına səbəb olur.
2,2-dihidroksimetil propion turşusu ilə müqayisədə 2,2-dihidroksimetil butirik turşu aşağıdakı üstünlüklərə malikdir:
1. Üzvi həlledicilərdə daha yaxşı həll olur.Aşağıdakı cədvəldə DMBA və DMPA-nın müxtəlif temperaturlarda və həlledicilərdə həll olma göstəriciləri göstərilir;
DMBA və DMPA-nın müxtəlif temperatur və həlledicilərdə həll olunma məlumatları:

Həll qabiliyyəti: vahid: g / 100 q həlledici
Suda həllolma: DMBA üçün 48% və DMPA üçün 12%.

2. Yüksək reaksiya sürəti, sürətli reaksiya sürəti və aşağı reaksiya temperaturu.Məsələn, poliuretan prepolimerinin sintezi üçün reaksiya müddəti qısadır, ümumiyyətlə cəmi 50-60 dəqiqə, DMPA isə 150-180 dəqiqə çəkir;
3. Daha incə hissəcik ölçüsü və dar paylama ilə su əsaslı poliuretan losyon üçün istifadə olunur;
4. Aşağı ərimə nöqtəsi, 108-114 ℃;
5. Düsturların müxtəlifliyi həlledicilərin istifadəsini azalda bilər, beləliklə, həlledicilərin və tullantıların maye təmizlənməsinin dəyərini azaldır;
6. Tamamilə həlledicisiz poliuretan və polyester sistemləri hazırlamaq üçün istifadə edilə bilər;
Faktiki sintez prosesində onun heç bir həlledici istehlak etməsinə ehtiyac yoxdur.İstehsal olunan losyon yaxşı performansa və filmin əla mexaniki xüsusiyyətlərinə malikdir ki, bu da reaksiya müddətini qısaldır, enerji sərfiyyatını azaldır, həm də enerjiyə qənaət edir.Buna görə də, 2,2-dihidroksimetil butirik turşu ən yaxşı tanınan hidrofilik birləşmədir.