1.Антыгідралізныя агентыу першую чаргу накіраваны на блакаванне працэсу гідролізу поліэфірных палімераў.

У выпадках выкарыстання палімераў, якія змяшчаюць эфірныя сувязі, такіх як PBT, PET, PLA і поліўрэтаны (TPU, CPU), малекулы вады лёгка атакуюць эфірныя або ўрэтанавыя сувязі ў малекулярным ланцугу ва ўмовах высокай тэмпературы і вільготнасці. Гэта прыводзіць да разрыву ланцуга і гідролізу, зніжэння малекулярнай масы палімера і, адпаведна, да далікатнасці, расколін і страты прадукцыйнасці. Для супрацьдзеяння гэтаму працэсу гідролізу выкарыстоўваюцца антыгідралізныя агенты. Антыгідралізныя агенты ў асноўным падзяляюцца на дзве катэгорыі: рэактыўныя і фізічныя. Рэактыўныя антыгідралізныя агенты ліквідуюць месцы пачатку або прадукты гідролізу праз хімічныя рэакцыі, прадстаўляючы сабой асноўны і высокаэфектыўны метад. Фізічныя антыгідралізныя агенты, з іншага боку, блакуюць або паглынаюць вільгаць праз фізічнае ўздзеянне.

Інгібітары фізічнага гідролізу не ўдзельнічаюць у хімічных рэакцыях, але прадухіляюць пранікненне вільгаці фізічнымі сродкамі. Да тыпаў адносяцца цэаліты, аксід кальцыя (CaO), дыатамавая зямля, сіланы і воскі. Цэаліты і аксід кальцыя, дзякуючы сваёй сітаватай структуры або хімічным рэакцыям, паглынаюць і ўтрымліваюць вільгаць, паглынутую палімерам падчас апрацоўкі і выкарыстання, у першую чаргу абараняючы матэрыялы ад дэградацыі з-за слядоў вільгаці перад апрацоўкай (напрыклад, ліццём пад ціскам і экструзіяй), па сутнасці, выконваючы ролю "асушальнікаў". Сіланы і воскі, з іншага боку, мігруюць на паверхню прадукту, утвараючы гідрафобны бар'ер, або пашыраюць шлях пранікнення вільгаці праз слаістыя напаўняльнікі (напрыклад, гліну), у першую чаргу абараняючы паверхню матэрыялу.

Рэактыўныя інгібітары гідролізу могуць рэагаваць з карбаксільнымі групамі (-COOH) на канцах палімерных ланцугоў або з карбаксільнымі групамі, якія ўтвараюцца падчас гідролізу, перарываючы аўтакаталітычны працэс гідролізу і тым самым дасягаючы фундаментальнага стабілізуючага эфекту. Да іх у асноўным адносяцца карбадыімідныя, аксазалінавыя, эпоксідныя і азірыдынавыя інгібітары гідролізу.

2. Карбадзіімід з'яўляецца найбольш выгадным і шырока выкарыстоўваным інгібітарам рэактыўнага гідролізу.

Карбадзііміды ў цяперашні час з'яўляюцца найбольш шырока выкарыстоўваным і эфектыўным класам антыгідралізных агентаў. Яны рэагуюць з карбаксільнымі групамі, якія ўтвараюцца ў выніку гідролізу палімера, з утварэннем стабільнай N-ацылмачавіны, тым самым ліквідуючы каталізатар рэакцыі гідролізу і перарываючы аўтакаталітычны цыкл. Вытворныя аксазаліну, яшчэ адзін важны клас рэактыўных антыгідралізных агентаў, маюць аксазалінавае кольца ў якасці сваёй рэактыўнай функцыянальнай групы. Аксазалінавае кольца можа рэагаваць як з карбаксільнымі, так і з гідраксільнымі групамі з утварэннем эфірных амідаў або дыэфіраў, стабілізуючы тым самым канцы палімера. Эпаксідна-функцыяналізаваныя палімеры выкарыстоўваюць высокую рэакцыйную здольнасць эпаксідных груп для забеспячэння стабілізацыі. Эпаксідныя групы могуць рэагаваць з карбаксільнымі, гідраксільнымі і нават амінагрупамі, тым самым пакрываючы гэтыя рэактыўныя групы.

Табліца: Параўнанне распаўсюджаных рэзістэнтаў да рэакцыйнага гідролізу

Тыпы антыгідралізных агентаў	карбадыёмід	Палімеры з эпаксіднымі функцыянальнымі групамі	Аксазалініды
Асноўны механізм	Ён рэагуе з карбаксільнымі групамі, якія ўтвараюцца ў выніку гідролізу, з утварэннем стабільнай N-ацылмачавіны, тым самым перарываючы аўтакаталітычны цыкл.	Яго эпоксідная група можа рэагаваць з рознымі групамі, такімі як карбаксільныя, гідраксільныя і амінагрупы.	Яго аксазалінавае кольца можа рэагаваць з карбаксільнымі і гідраксільнымі групамі.
Асноўныя перавагі	●Надзвычай высокая ўстойлівасць да гідролізу, з найбольш значным эфектам.	●Шматфункцыянальнасць: спалучае ў сабе функцыі падаўжэння ланцуга і аднаўлення пашкоджаных малекул.	● Біфункцыянальная рэакцыя з шырокім спектрам прымянення
	Колькасць дабаўкі невялікая (0,5%-2,0%), што мінімальна ўплывае на ўнутраныя ўласцівасці матэрыялу.	●Можа палепшыць трываласць расплаву і глейкасць	● Можа выкарыстоўвацца ў якасці сумяшчальнага кампанента ў некаторых сістэмах.
	● Адносна добрая бяспека	● Добрая сумяшчальнасць з палімерамі
Асноўныя недахопы	● Адносна высокі кошт	●Як асобны антыгідралізны агент, яго эфектыўнасць не такая спецыфічная, як у карбадыёіміду.	● Выдаткі звычайна самыя высокія
	● У першую чаргу ўздзейнічае на карбаксільныя групы; не рэагуе непасрэдна з гідраксільнымі групамі.	● Залішняе даданне можа прывесці да зшывання або гелеўтварэння.	● Не мае перавагі ў эфектыўнасці ў агульнапрынятых умовах прымянення
Тыповыя прымянення	● Паліэстэр: ПБТ, ПЭТ, ПЛА, ПБАТ	● Перапрацоўка пластыка: рамонт rPET і г.д.	● Паліэстэр (ПЭТ, ПБТ)
	● Паліурэтан: ТПУ, ЦПУ (падэшвы абутку, шлангі і г.д.)	● Поліамід (нейлон)	●Поліамід
		● Паліэфірныя сістэмы, якія патрабуюць адначасовага загушчэння	● Палімерны сплаў (у якасці кампатыбілізатара)

 

3. Карбадзіімід блакуе працэс гідролізу, рэагуючы з карбонавымі кіслотамі з утварэннем ацыламачавінных структур.

Паліэфірныя палімеры валодаюць нізкай вільготаўстойлівасцю. Ва ўмовах высокай тэмпературы і вільготнасці эфірныя сувязі ў палімеры рэагуюць з вадой, што прыводзіць да разрыву доўгаланцуговай структуры макрамалекулы і ўтварэння канцавых карбаксільных груп. Гэтыя канцавыя карбаксільныя групы могуць іянізаваць іоны H+, дадаткова каталізуючы рэакцыю гідролізу кіслатой, што ў канчатковым выніку прыводзіць да значнага зніжэння розных уласцівасцей матэрыялу і значнага скарачэння тэрміну службы. Карбадзіімідныя злучэнні, якія змяшчаюць карбаксільныя (N=C=N) функцыянальныя групы, могуць рэагаваць з карбаксільнымі групамі, якія ўтвараюцца падчас гідролізу палімера, з утварэннем стабільных ацылмачавінных структур, адначасова зніжаючы канцэнтрацыю карбаксільных груп і прадухіляючы далейшы гідроліз. Яны з'яўляюцца аднымі з найбольш распаўсюджаных антыгідралізных агентаў, даступных у цяперашні час.

Карбадзіімідныя антыгідралізныя агенты разнастайныя і могуць быць шырока класіфікаваны на манамерныя і палімерныя тыпы. Манамерныя карбадзіімідныя злучэнні ўтрымліваюць толькі адну карбадзіімідную функцыянальную групу і з'яўляюцца нізкамалекулярнымі злучэннямі. Палімерныя карбадзіімідныя злучэнні звычайна ўтрымліваюць дзве або больш карбадзіімідных функцыянальных груп, маюць адносна высокую малекулярную масу і належаць да тыпу доўгаланцуговых палімерных структур.

Манамерны карбадыёімідантыгідралізныя агентыПры пакаёвай тэмпературы гэта ярка-жоўтыя або карычневыя вадкасці або крышталі. Яны растваральныя ў арганічных растваральніках, але нерастваральныя ў вадзе, і маюць такія перавагі, як высокая чысціня, простае прыгатаванне і высокая рэакцыйная здольнасць. 2,6-Дыізапаліфеніл)карбадзімід з'яўляецца найбольш распаўсюджаным камерцыйна даступным манамерным карбадзімідным агентам антыгідралізу.

 

Палімерныя карбадыёіміды пры пакаёвай тэмпературы ўяўляюць сабой парашкі або глейкія вадкасці жоўтага або карычневага колеру з адноснай малекулярнай масай, якая звычайна перавышае 1000, у той час як адносная малекулярная маса алігамераў кантралюецца на ўзроўні каля 2000. Палімерныя карбадыёіміды звычайна атрымліваюць шляхам рэакцыі дыізацыянатных манамераў, каталізатараў, растваральнікаў і канчатковых агентаў пры адпаведных тэмпературах. Спачатку дыізацыянатныя манамеры падвяргаюцца рэакцыі кандэнсацыі пад уздзеяннем каталізатара, у выніку чаго ўтвараецца прэпалімер, які змяшчае некалькі карбадыёімідных груп і ізацыянатных канчатковых груп. Затым ізацыянатныя групы рэагуюць з актыўным вадародам з канцавога агента, утвараючы полікарбадыёіміды. Тыповыя полікарбадыёіміды атрымліваюць шляхам кандэнсацыі 2,4,6-трыізапрапілфеніл-1,5-дыізацыяната і канцавога ўключэння 2,6-дыізапрапілфенілмонаізацыянатам.

 

4. Тыповыя вобласці прымянення карбадыёіміду

ПЭТ, як найбольш распаўсюджаны поліэфірны матэрыял, валодае выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі, стабільнасцю памераў, хімічнай устойлівасцю і аптычнымі ўласцівасцямі, і шырока выкарыстоўваецца ў сельскай гаспадарцы, прамысловасці, будаўніцтве, медыцыне і аўтамабільнай галіне. ПЭТ вырабляецца шляхам полікандэнсацыі ПТА і этыленгліколю; эфірныя сувязі вельмі схільныя да гідралітычнай дэградацыі, што прыводзіць да зніжэння глейкасці палімера і сур'ёзнага пагаршэння характарыстык. Гідроліз ПЭТ абмяжоўвае прымяненне яго прадуктаў у умовах высокай тэмпературы, вільготнасці або на адкрытым паветры. Адпаведныя даследаванні паказалі, што ўключэнне манамерных антыгідралізных агентаў у маткавую сумесь ПЭТ для падрыхтоўкі ўзораў плёнкі паляпшае цеплавую ўстойлівасць, старэнне пад уздзеяннем вільготнага нагрэву і падаўжэнне пры разрыве плёнкавых прадуктаў. Араматычны карбадзіімід дэманструе асабліва добрыя гідролізныя характарыстыкі.

Сінтэз поліўрэтану выкарыстоўвае шырокі спектр манамераў, дазваляе кантраляваць рэакцыі і прапануе такія перавагі, як высокая трываласць, устойлівасць да ізаляцыі, добрая тэмпературная ўстойлівасць і лёгкасць апрацоўкі. Ён шырока выкарыстоўваецца ў клеях, пакрыццях, эластамерах, пенапластах і сінтэтычных валокнах. Паліэфірны паліўрэтан атрымліваецца з алігамерных поліэфірных поліолаў, якія ўтрымліваюць шмат эфірных сувязей у сваіх малекулярных ланцугах, што прыводзіць да нізкай устойлівасці да гідролізу. Карбадзіімідныя антыгідралізныя агенты маюць мінімальны неспрыяльны ўплыў на сінтэз поліўрэтану і могуць быць дададзены да поліэфірнага поліёлу падчас працэсу сінтэзу. Акрамя таго, палімерныя карбадзііміды, атрыманыя шляхам кандэнсацыі ізацыянатаў, утрымліваюць канцавыя групы -N=C=O, што дазваляе ім удзельнічаць у рэакцыі атрымання гідроліз-ўстойлівага поліўрэтану. Акрамя таго, карбадзііміды можна дадаваць падчас змешвання поліўрэтану. Роднасныя даследаванні паказалі, што даданне карбадзіімідаў можа знізіць пачатковае кіслотнае лік поліэфірнага поліёлу, інгібіраваць гідроліз поліэстэру і эфектыўна палепшыць гідролізную ўстойлівасць ТПУ.

Біадэградацыйныя палімеры на аснове поліэстэру, такія як PBAT, PLA і полігліколевая кіслата (PGA), валодаюць добрай біясумяшчальнасцю, біяраскладальнасцю, бяспекай, нетаксічнасцю і добрымі фізічнымі і механічнымі ўласцівасцямі, што з'яўляецца вялікім перспектыўным прымяненнем у медыцынскіх прыладах, упаковачных матэрыялах і сельскай гаспадарцы. Аднак усе гэтыя біяраскладальныя матэрыялы маюць дрэнную гідралітычную і тэрмічную стабільнасць, лёгка дэградуюць падчас апрацоўкі, захоўвання і выкарыстання, што прыводзіць да пагаршэння прадукцыйнасці і недасягае чаканага тэрміну службы. Карбадзіімід можа ўступаць у рэакцыю кепінгу з канцавымі карбаксільнымі групамі ў малекулярных ланцугах PBAT, PLA і PGA, утвараючы адносна стабільную структуру ацылмачавіны, адначасова інгібіруючы гідроліз і паляпшаючы тэрмічную стабільнасць.

Карбадзіімід-мадыфікаваны MDI (таксама вядомы як звадкаваны MDI) — адзін з асноўных мадыфікаваных прадуктаў дыфенілметандыізацыяната (MDI). Ён атрымліваецца ў выніку рэакцыі кандэнсацыі MDI пад дзеяннем каталізатара з утварэннем карбадзіімідных груп. Карбадзіімід-мадыфікаваны MDI характарызуецца тым, што з'яўляецца вадкім пры пакаёвай тэмпературы, лёгка захоўваецца і мае працяглы тэрмін прыдатнасці. У той жа час ён можа значна палепшыць устойлівасць поліўрэтанавых матэрыялаў да гідролізу.

Калі вы хочаце даведацца больш пра прадукты супраць гідралізу, не саромейцесязвяжыцеся з намі.