1.Hidroliz əleyhinə maddələrəsasən poliester polimerlərinin hidroliz prosesini bloklamağı hədəfləyir.

PBT, PET, PLA və poliuretanlar (TPU, CPU) kimi efir rabitələri olan polimerlərdən istifadə edən tətbiqlərdə su molekulları yüksək temperatur və rütubət şəraitində molekulyar zəncirdəki efir və ya uretan rabitələrinə asanlıqla hücum edir. Bu, zəncirin qırılmasına və hidrolizə, polimer molekulyar çəkisinin azalmasına və nəticədə kövrəkliyə, çatlamağa və performansın itirilməsinə səbəb olur. Bu hidroliz prosesinin qarşısını almaq üçün anti-hidroliz agentlərindən istifadə olunur. Anti-hidroliz agentləri əsasən iki kateqoriyaya bölünür: reaktiv və fiziki. Reaktiv anti-hidroliz agentləri əsas və yüksək səmərəli metodu təmsil edən kimyəvi reaksiyalar vasitəsilə hidrolizin başlanğıc yerlərini və ya məhsullarını aradan qaldırır. Digər tərəfdən, fiziki anti-hidroliz agentləri fiziki təsir vasitəsilə nəmi bloklayır və ya udur.

Fiziki hidroliz inhibitorları kimyəvi reaksiyalarda iştirak etmir, lakin fiziki vasitələrlə nəmin nüfuz etməsinin qarşısını alır. Nümunəvi növlərə seolitlər, kalsium oksidi (CaO), diatom torpaq, silanlar və mumlar daxildir. Seolitlər və kalsium oksidi, məsaməli quruluşları və ya kimyəvi reaksiyaları vasitəsilə, emal və istifadə zamanı polimer tərəfindən udulan nəmi udur və saxlayır, əsasən materialları emaldan əvvəl az miqdarda nəmlik (məsələn, inyeksiya qəlibləmə və ekstruziya) səbəbindən parçalanmadan qoruyur və mahiyyət etibarilə "qurutma" xüsusiyyətləri kimi çıxış edir. Digər tərəfdən, silanlar və mumlar məhsulun səthinə miqrasiya edərək hidrofob baryer əmələ gətirir və ya nəmin nüfuzetmə yolunu laylı doldurucular (məsələn, gil) vasitəsilə genişləndirir, əsasən material səthini qoruyur.

Reaktiv hidroliz inhibitorları polimer zəncirlərinin uclarında karboksil qrupları (-COOH) və ya hidroliz zamanı əmələ gələn karboksil qrupları ilə reaksiyaya girə bilər, hidrolizin avtokatalitik prosesini pozur və beləliklə, fundamental sabitləşdirici təsirə nail olur. Bunlara əsasən karbodiimid, oksazolin, epoksid və aziridin hidroliz inhibitorları daxildir.

2. Karbodiimid ən üstün və geniş istifadə olunan reaktiv hidroliz inhibitorudur.

Karbodiimidlər hazırda ən geniş istifadə olunan və effektiv antihidroliz agentləri sinfidir. Onlar polimer hidrolizi nəticəsində əmələ gələn karboksil qrupları ilə reaksiyaya girərək sabit N-asilurea əmələ gətirir və bununla da hidroliz reaksiyası üçün katalizatoru aradan qaldırır və avtokatalitik dövrü pozurlar. Reaktiv antihidroliz agentlərinin digər vacib sinfi olan oksazolin törəmələrinin reaktiv funksional qrupu oksazolin halqasıdır. Oksazolin halqası həm karboksil, həm də hidroksil qrupları ilə reaksiyaya girərək efir amidləri və ya diesterlər əmələ gətirə bilər və beləliklə polimer uclarını sabitləşdirir. Epoksi funksionallaşdırılmış polimerlər sabitləşmə təmin etmək üçün epoksi qruplarının yüksək reaktivliyindən istifadə edirlər. Epoksi qrupları karboksil, hidroksil və hətta amin qrupları ilə reaksiyaya girə və bununla da bu reaktiv qrupları bağlaya bilər.

Cədvəl: Ümumi Reaktiv Hidroliz Rezistorlarının Müqayisəsi

Hidroliz əleyhinə maddələrin növləri	karbodiimid	Epoksi funksional qrup polimerləri	Oksazolinidlər
Əsas Mexanizm	Hidroliz nəticəsində əmələ gələn karboksil qrupları ilə reaksiyaya girərək sabit N-asilurea əmələ gətirir və beləliklə, avtokatalitik dövrü pozur.	Onun epoksi qrupu karboksil, hidroksil və amin qrupları kimi müxtəlif qruplarla reaksiyaya girə bilər.	Onun oksazolin halqası karboksil və hidroksil qrupları ilə reaksiyaya girə bilər.
Əsas üstünlüklər	●Hidrolizə qarşı son dərəcə yüksək müqavimət, ən əhəmiyyətli təsir.	●Çoxfunksiyalılıq: Zəncir uzatma və parçalanmış molekulların bərpası funksiyalarını birləşdirir.	● Geniş tətbiq sahəsinə malik ikifunksional reaksiya
	Əlavə miqdarı azdır (0,5%-2,0%), materialın daxili xüsusiyyətlərinə minimal təsir göstərir.	● Ərimə möhkəmliyini və özlülüyünü artıra bilər	● Müəyyən sistemlərdə uyğunlaşdırıcı kimi istifadə edilə bilər.
	● Nisbətən yaxşı təhlükəsizlik	● Polimerlərlə yaxşı uyğunluq
Əsas çatışmazlıqlar	● Nisbətən yüksək qiymət	●Tək bir hidroliz əleyhinə vasitə kimi, onun effektivliyi karbodiimid qədər spesifik deyil.	● Xərclər adətən ən bahalı olur
	● Əsasən karboksil qruplarını hədəf alır; hidroksil qrupları ilə birbaşa reaksiyaya girmir.	● Həddindən artıq əlavə etmə çarpaz birləşməyə və ya jeleləşməyə səbəb ola bilər.	● Ümumi təyinatlı tətbiqlərdə səmərəlilik üstünlüyü yoxdur
Tipik tətbiqlər	● Polyester: PBT, PET, PLA, PBAT	● Plastik təkrar emal: rPET-in təmiri və s.	● Polyester (PET, PBT)
	● Poliuretan: TPU, CPU (ayaqqabı altlıqları, şlanqlar və s.)	● Poliamid (Neylon)	●Poliamid
		● Eyni zamanda qatılaşdırma tələb edən poliester sistemləri	● Polimer ərintisi (uyğunlaşdırıcı kimi)

 

3. Karbodiimid, karboksilik turşularla reaksiyaya girərək asilurea strukturları əmələ gətirərək hidroliz prosesini bloklayır.

Polyester polimerləri zəif nəmlik stabilliyi nümayiş etdirir. Yüksək temperatur və rütubət şəraitində polimerdəki efir rabitələri su ilə reaksiyaya girir və bu da makromolekulaların uzun zəncirli strukturunun parçalanmasına və terminal karboksil qruplarının əmələ gəlməsinə səbəb olur. Bu terminal karboksil qrupları H+ ionlarını ionlaşdıra bilər, turşu ilə hidroliz reaksiyasını daha da katalizləşdirir və nəticədə müxtəlif material xüsusiyyətlərinin əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına və xidmət müddətinin xeyli qısalmasına səbəb olur. Karbodiimid (N=C=N) funksional qrupları ehtiva edən karbodiimid birləşmələri polimer hidrolizi zamanı əmələ gələn karboksil qrupları ilə reaksiyaya girərək sabit asilüre strukturları əmələ gətirə bilər, eyni zamanda karboksil qrupunun konsentrasiyasını azaldır və daha çox hidrolizin qarşısını alır. Onlar hazırda mövcud olan ən çox istifadə edilən hidroliz əleyhinə maddələrdəndir.

Karbodiimid antihidroliz agentləri müxtəlifdir və geniş şəkildə monomer və polimer tiplərə təsnif edilə bilər. Monomer karbodiimid birləşmələri yalnız bir karbodiimid funksional qrupunu ehtiva edir və kiçik molekullu birləşmələrdir. Polimer karbodiimid birləşmələri adətən iki və ya daha çox karbodiimid funksional qrupunu ehtiva edir, nisbətən yüksək molekulyar çəkiyə malikdir və uzun zəncirli polimer struktur tipinə aiddir.

Monomer karbodiimidantihidroliz agentləriOtaq temperaturunda parlaq sarıdan qəhvəyi rəngə qədər mayelər və ya kristallardır. Üzvi həlledicilərdə həll olur, lakin suda həll olmur və yüksək təmizlik, sadə hazırlanma və yüksək reaktivlik kimi üstünlüklərə malikdir. 2,6-Diizopropilfenil)karbodiimid ən çox istifadə edilən kommersiya baxımından mövcud olan monomer karbodiimid antihidroliz agentidir.

 

Polimer karbodiimidlər otaq temperaturunda sarıdan qəhvəyi rəngə qədər tozlar və ya özlü mayelərdir, nisbi molekulyar kütləsi ümumiyyətlə 1000-dən çoxdur, oliqomerlərin nisbi molekulyar kütləsi isə təxminən 2000-də nəzarət olunur. Polimer karbodiimidlər adətən diizosiyanat monomerlərini, katalizatorları, həllediciləri və son qapaqlayıcı maddələri uyğun temperaturda reaksiyaya salmaqla əldə edilir. Əvvəlcə diizosiyanat monomerləri birdən çox karbodiimid qrupu və izosiyanat son qruplarını ehtiva edən prepolimer əldə etmək üçün katalizator altında kondensasiya reaksiyasına məruz qalır. Daha sonra izosiyanat qrupları polikarbodiimidlər əldə etmək üçün son qapaqlayıcı maddədən aktiv hidrogenlə reaksiyaya girir. Tipik polikarbodiimidlər 2,4,6-triizopropilfenil-1,5-diizosiyanat kondensasiya edilərək və son qapağı 2,6-diizopropilfenil monoizosiyanatla örtülməklə əldə edilir.

 

4. Karbodiimidin tipik tətbiq sahələri

Ən çox yayılmış poliester materialı olan PET əla mexaniki xüsusiyyətlərə, ölçülü sabitliyə, kimyəvi müqavimətə və optik xüsusiyyətlərə malikdir və kənd təsərrüfatı, sənaye, tikinti, tibb və avtomobil sahələrində geniş istifadə olunur. PET PTA və etilen glikolun polikondensasiyası yolu ilə istehsal olunur; efir rabitələri hidrolitik parçalanmaya çox həssasdır və bu da polimer özlülüyünün azalmasına və performansın ciddi şəkildə pisləşməsinə səbəb olur. PET hidrolizi onun aşağı axın məhsullarının yüksək temperaturlu, rütubətli və ya açıq hava mühitlərində tətbiqini məhdudlaşdırır. Əlaqəli tədqiqatlar göstərir ki, plyonka nümunələri hazırlamaq üçün PET masterbatch-a monomer anti-hidroliz agentlərinin daxil edilməsi istiliyə davamlılığı, nəm istiliyin qocalmasını və plyonka məhsullarının qırılması zamanı uzanmasını yaxşılaşdırır. Aromatik karbodiimid xüsusilə yaxşı hidroliz performansı göstərir.

Poliuretan sintezi müxtəlif monomerlərdən istifadə edir, nəzarətli reaksiyalara imkan verir və yüksək möhkəmlik, aşınma müqaviməti, yaxşı temperatur müqaviməti və emal asanlığı kimi üstünlüklər təklif edir. Yapışqanlarda, örtüklərdə, elastomerlərdə, köpüklü plastiklərdə və sintetik liflərdə geniş istifadə olunur. Polyester tipli poliuretan, molekulyar zəncirlərində bir çox efir rabitəsi olan və zəif hidroliz müqavimətinə səbəb olan oliqomerik poliester poliollarından hazırlanır. Karbodiimid anti-hidroliz agentləri poliuretan sintezinə minimal mənfi təsir göstərir və sintez prosesi zamanı poliester polioluna əlavə edilə bilər. Bundan əlavə, izosiyanat kondensasiyası ilə hazırlanmış polimer karbodiimidlər -N=C=O son qruplarını ehtiva edir və bu da onların hidrolizə davamlı poliuretan hazırlamaq üçün reaksiyada iştirak etməsinə imkan verir. Bundan əlavə, poliuretan qarışığı zamanı karbodiimidlər əlavə edilə bilər. Əlaqəli tədqiqatlar göstərib ki, karbodiimidlərin əlavə edilməsi poliester poliolun ilkin turşu dəyərini aşağı sala, poliester hidrolizini inhibə edə və TPU-nun hidroliz müqavimətini effektiv şəkildə yaxşılaşdıra bilər.

PBAT, PLA və poliqlikolik turşu (PGA) kimi poliester əsaslı bioloji parçalana bilən polimerlər yaxşı biouyğunluğa, bioloji parçalanmaya, təhlükəsizliyə, toksikliyə və yaxşı fiziki və mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir və tibbi cihazlarda, qablaşdırma materiallarında və kənd təsərrüfatında böyük perspektivlər göstərir. Lakin, bu bioloji parçalana bilən materialların hamısı zəif hidrolitik və istilik stabilliyindən əziyyət çəkir, emal, saxlama və istifadə zamanı asanlıqla parçalanır, bu da performansın pisləşməsinə və gözlənilən ömrünün bitməsinə səbəb olur. Karbodiimid, PBAT, PLA və PGA molekulyar zəncirlərindəki terminal karboksil qrupları ilə örtülmə reaksiyasına girərək nisbətən sabit asilüre quruluşu yarada bilər, eyni zamanda hidrolizi inhibə edir və istilik stabilliyini artırır.

Karbodiimidlə modifikasiya olunmuş MDI (mayeləşdirilmiş MDI kimi də tanınır) difenilmetan diizosiyanatının (MDI) əsas modifikasiya olunmuş məhsullarından biridir. O, katalizatorun təsiri altında MDI-nin kondensasiya reaksiyası ilə karbodiimid qrupları yaratmaqla istehsal olunur. Karbodiimidlə modifikasiya olunmuş MDI otaq temperaturunda maye olması, saxlanması asan olması və uzun raf ömrü ilə xarakterizə olunur. Eyni zamanda, poliuretan materiallarının hidroliz müqavimətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilər.

Daha çox hidroliz əleyhinə məhsul bilmək istəyirsinizsə, çekinmeyinbizimlə əlaqə saxlayın.