1.Agenti anti-idrolisiprincipalmente per bluccà u prucessu d'idrolisi di i polimeri di poliestere.

In l'applicazioni chì utilizanu polimeri chì cuntenenu legami estere, cum'è PBT, PET, PLA è poliuretani (TPU, CPU), e molecule d'acqua attaccanu facilmente i legami estere o uretani in a catena moleculare in cundizioni di alta temperatura è umidità. Questu porta à a rottura di a catena è à l'idrolisi, una diminuzione di u pesu moleculare di u polimeru, è dunque, fragilità, screpolatura è perdita di prestazioni. L'agenti anti-idrolisi sò aduprati per cuntrastà stu prucessu d'idrolisi. L'agenti anti-idrolisi sò principalmente divisi in duie categurie: reattivi è fisichi. L'agenti anti-idrolisi reattivi eliminanu i siti d'iniziu o i prudutti di l'idrolisi per via di reazzioni chimiche, rapprisentendu u metudu principale è altamente efficiente. L'agenti anti-idrolisi fisichi, invece, bloccanu o assorbenu l'umidità per via di l'azione fisica.

L'inibitori di l'idrolisi fisica ùn participanu micca à e reazzioni chimiche, ma impediscenu a penetrazione di l'umidità per via fisica. I tipi rapprisentativi includenu zeoliti, ossidu di calciu (CaO), terra diatomea, silani è cere. E zeoliti è l'ossidu di calciu, per via di a so struttura porosa o di e so reazzioni chimiche, assorbenu è bloccanu l'umidità assorbita da u polimeru durante a trasfurmazione è l'usu, pruteggendu principalmente i materiali da a degradazione per via di tracce di umidità prima di a trasfurmazione (cum'è u stampaggio à iniezione è l'estrusione), agendu essenzialmente cum'è proprietà "essiccanti". I silani è e cere, invece, migranu versu a superficia di u pruduttu, furmendu una barriera idrofobica, o estendenu u percorsu di penetrazione di l'umidità per via di riempitivi stratificati (cum'è l'argilla), pruteggendu principalmente a superficia di u materiale.

L'inibitori reattivi di l'idrolisi ponu reagisce cù i gruppi carbossilici (-COOH) à l'estremità di e catene polimeriche o cù i gruppi carbossilici generati durante l'idrolisi, interrompendu u prucessu autocataliticu di l'idrolisi è ottenendu cusì un effettu stabilizante fundamentale. Quessi includenu principalmente l'inibitori di l'idrolisi di carbodiimide, oxazolina, epossidica è aziridina.

2. A carbodiimide hè l'inibitore di l'idrolisi reattiva u più vantaghjosu è u più utilizatu.

I carbodiimidi sò attualmente a classa più largamente aduprata è efficace di agenti anti-idrolisi. Reagiscenu cù i gruppi carbossilici prudutti da l'idrolisi di i polimeri per furmà N-acilurea stabile, eliminendu cusì u catalizatore per a reazione d'idrolisi è interrompendu u ciclu autocataliticu. I derivati ​​di oxazolina, un'altra classa impurtante di agenti anti-idrolisi reattivi, anu un anellu di oxazolina cum'è gruppu funzionale reattivu. L'anellu di oxazolina pò reagisce cù i gruppi carbossilici è idrossilici per furmà ammidi esteri o diesteri, stabilizendu cusì l'estremità di u polimeru. I polimeri funzionalizati cù epossi utilizanu l'alta reattività di i gruppi epossidici per furnisce a stabilizazione. I gruppi epossidici ponu reagisce cù i gruppi carbossilici, idrossilici è ancu aminichi, tappendu cusì questi gruppi reattivi.

Tavula: Paragone di e Resistenze à l'Idrolisi Reattiva Cumune

Tipi d'agenti anti-idrolisi	carbodiimide	Polimeri di gruppu funziunale epossidu	Oxazolinidi
Meccanismu Core	Reagisce cù i gruppi carbossilici prudutti da l'idrolisi per generà N-acilurea stabile, interrompendu cusì u ciclu autocataliticu.	U so gruppu epossidicu pò reagisce cù diversi gruppi cum'è i gruppi carbossilici, idrossilici è aminichi.	U so anellu oxazolinicu pò reagisce cù i gruppi carbossilici è idrossilici.
Principali vantaghji	● Resistenza estremamente alta à l'idrolisi, cù l'effettu u più significativu.	●Multifunzionalità: Combina e funzioni di estensione di catena è riparazione di molecule degradate.	● Reazione bifunzionale, cù una larga gamma di applicazioni
	A quantità aghjunta hè chjuca (0,5%-2,0%), cù un impattu minimu nantu à e proprietà intrinseche di u materiale.	● Pò migliurà a forza di fusione è a viscosità	● Pò esse adupratu cum'è compatibilizatore in certi sistemi.
	● Sicurezza relativamente bona	● Bona cumpatibilità cù i polimeri
Principali svantaghji	● Costu relativamente altu	●Cum'è un agente anti-idrolisi unicu, a so efficienza ùn hè micca cusì specifica cum'è quella di a carbodiimide.	● I costi sò generalmente i più cari
	● Mira principalmente i gruppi carbossilici; ùn reagisce micca direttamente cù i gruppi idrossilici.	● L'aghjunta eccessiva pò purtà à reticulazione o gelificazione.	● Manca di vantaghju d'efficienza in applicazioni di usu generale
Applicazioni tipiche	● Poliestere: PBT, PET, PLA, PBAT	● Riciclaggio di plastica: Riparazione di rPET, ecc.	● Poliestere (PET, PBT)
	● Poliuretanu: TPU, CPU (suole di scarpe, tubi, ecc.)	● Poliammide (Nylon)	●Poliammide
		● Sistemi di poliestere chì necessitanu un ispessimentu simultaneu	● Lega di polimeri (cum'è compatibilizante)

 

3. A carbodiimide blocca u prucessu d'idrolisi reagendu cù l'acidi carbossilici per furmà strutture d'aciluree.

I polimeri di poliestere mostranu una scarsa stabilità à l'umidità. In cundizioni di alta temperatura è umidità, i ligami estere in u polimeru reagiscenu cù l'acqua, pruvucendu a rottura di a struttura à catena longa di a macromolecula è a generazione di gruppi carbossilici terminali. Quessi gruppi carbossilici terminali ponu ionizà l'ioni H+, catalizzendu ulteriormente a reazione d'idrolisi cù l'acidu, purtendu infine à una riduzione significativa di varie proprietà di u materiale è una durata di serviziu assai ridotta. I cumposti carbodiimidi, chì cuntenenu gruppi funziunali carbodiimidi (N=C=N), ponu reagisce cù i gruppi carbossilici generati durante l'idrolisi di u polimeru per furmà strutture di acilurea stabili, riducendu simultaneamente a cuncentrazione di u gruppu carbossilico è impedendu un'ulteriore idrolisi. Sò trà l'agenti anti-idrolisi più cumunimenti usati attualmente dispunibili.

L'agenti antiidrolisi carbodiimidichi sò diversi è ponu esse classificati in generale in tipi monomerichi è polimerichi. I cumposti carbodiimidichi monomerichi cuntenenu solu un gruppu funziunale carbodiimide è sò cumposti di piccule molecule. I cumposti carbodiimidichi polimerichi cuntenenu tipicamente dui o più gruppi funziunali carbodiimide, anu un pesu moleculare relativamente altu è appartenenu à u tipu di struttura polimerica à catena longa.

Carbodiimide monomericaagenti antiidrolisisò liquidi o cristalli da giallu brillanti à marrone à temperatura ambiente. Sò solubili in solventi organici ma insolubili in acqua, è anu vantaghji cum'è alta purezza, preparazione simplice è alta reattività. 2,6-Diisopropilfenil)carbodiimide hè l'agente antiidrolisi carbodiimide monomericu più cumunimenti utilizatu dispunibule in cummerciu.

 

I carbodiimidi polimerichi sò polveri gialle à marroni o liquidi viscosi à temperatura ambiente, cù una massa moleculare relativa generalmente superiore à 1000, mentre chì a massa moleculare relativa di l'oligomeri hè cuntrullata à circa 2000. I carbodiimidi polimerichi sò tipicamente ottenuti reagendu monomeri diisocianati, catalizatori, solventi è agenti di tappatura finale à temperature adatte. Prima, i monomeri diisocianati subiscenu una reazione di cundensazione sottu un catalizatore per ottene un prepolimeru chì cuntene parechji gruppi carbodiimidi è gruppi terminali isocianati. Dopu, i gruppi isocianati reagiscenu cù l'idrogenu attivu di l'agente di tappatura finale per ottene policarbodiimidi. I policarbodiimidi tipici sò ottenuti cundensendu 2,4,6-triisopropilfenil-1,5-diisocianatu è tappendu finale cù 2,6-diisopropilfenil monoisocianatu.

 

4. Campi d'applicazione tipici di a carbodiimide

U PET, cum'è u materiale di poliestere u più cumunu, pussede eccellenti proprietà meccaniche, stabilità dimensionale, resistenza chimica è proprietà ottiche, è hè largamente utilizatu in l'agricultura, l'industria, a custruzzione, a medicina è l'automobile. U PET hè pruduttu per via di a policondensazione di PTA è di glicole etilenicu; i ligami esteri sò assai suscettibili à a degradazione idrolitica, ciò chì porta à una diminuzione di a viscosità di u polimeru è à un deterioramentu severu di e prestazioni. L'idrolisi di u PET limita l'applicazione di i so prudutti à valle in ambienti à alta temperatura, umidi o esterni. A ricerca correlata hà trovu chì l'incorporazione di agenti anti-idrolisi monomerichi in u masterbatch di PET per preparà campioni di film migliora a resistenza à u calore, l'invecchiamentu à u calore umitu è ​​l'allungamentu à a rottura di i prudutti di u film. A carbodiimide aromatica mostra prestazioni d'idrolisi particularmente bone.

A sintesi di u poliuretanu utilizza una larga varietà di monomeri, permette reazzioni cuntrullate è offre vantaghji cum'è alta resistenza, resistenza à l'abrasione, bona resistenza à a temperatura è facilità di trasfurmazione. Hè largamente utilizatu in adesivi, rivestimenti, elastomeri, plastiche schiumate è fibre sintetiche. U poliuretanu di tipu poliestere hè preparatu da polioli poliestere oligomerichi, chì cuntenenu parechji legami estere in e so catene moleculari, risultendu in una scarsa resistenza à l'idrolisi. L'agenti anti-idrolisi carbodiimidiche anu effetti avversi minimi nantu à a sintesi di u poliuretanu è ponu esse aghjunti à u poliolo poliestere durante u prucessu di sintesi. Inoltre, i carbodiimidi polimerichi preparati per cundensazione di isocianatu cuntenenu gruppi terminali -N=C=O, chì li permettenu di participà à a reazione per preparà un poliuretanu resistente à l'idrolisi. Inoltre, i carbodiimidi ponu esse aghjunti durante a miscelazione di u poliuretanu. Studi correlati anu dimustratu chì l'aghjunta di carbodiimidi pò riduce u valore iniziale di l'acidità di u poliolo poliestere, inibisce l'idrolisi di u poliestere è migliurà efficacemente a resistenza à l'idrolisi di u TPU.

I polimeri biodegradabili à basa di poliestere cum'è PBAT, PLA è l'acidu poliglicolicu (PGA) pussedenu una bona biocompatibilità, biodegradabilità, sicurezza, non tossicità è bone proprietà fisiche è meccaniche, mustrendu grandi prumesse in i dispositivi medichi, i materiali di imballaggio è l'agricultura. Tuttavia, sti materiali biodegradabili soffrenu tutti di una scarsa stabilità idrolitica è termica, degradendusi facilmente durante a trasfurmazione, u almacenamentu è l'usu, purtendu à una degradazione di e prestazioni è ùn riuscendu micca à ghjunghje à a so durata di vita prevista. A carbodiimide pò subisce una reazione di capping cù i gruppi carbossilici terminali in e catene moleculari di PBAT, PLA è PGA per generà una struttura di acilurea relativamente stabile, inibendu simultaneamente l'idrolisi è migliurendu a stabilità termica.

L'MDI mudificatu cù carbodiimide (cunnisciutu ancu cum'è MDI liquefattu) hè unu di i principali prudutti mudificati di difenilmetanu diisocianatu (MDI). Hè pruduttu da a reazione di cundensazione di l'MDI sottu l'azione di un catalizatore per generà gruppi carbodiimidi. L'MDI mudificatu cù carbodiimide hè carattarizatu da esse liquidu à temperatura ambiente, faciule da almacenà è avè una longa durata di conservazione. À u listessu tempu, pò migliurà significativamente a resistenza à l'idrolisi di i materiali poliuretanichi.

Sè vo vulete sapè di più nantu à i prudutti di l'agenti anti-idrolisi, sentitevi liberi dicuntatta ci.