1.Kontraŭhidrolizaj agentojĉefe celas bloki la hidrolizprocezon de poliesteraj polimeroj.

En aplikoj uzantaj polimerojn enhavantajn esterajn ligojn, kiel ekzemple PBT, PET, PLA, kaj poliuretanoj (TPU, CPU), akvomolekuloj facile atakas la esterajn aŭ uretanajn ligojn en la molekula ĉeno sub altaj temperaturoj kaj humideco. Tio kondukas al ĉenrompo kaj hidrolizo, malpliiĝo de la molekula pezo de la polimero, kaj sekve, fragileco, fendiĝo kaj perdo de rendimento. Kontraŭhidrolizaj agentoj estas uzataj por kontraŭagi ĉi tiun hidrolizan procezon. Kontraŭhidrolizaj agentoj estas ĉefe dividitaj en du kategoriojn: reaktivaj kaj fizikaj. Reaktivaj kontraŭhidrolizaj agentoj eliminas la komencajn lokojn aŭ produktojn de hidrolizo per kemiaj reakcioj, reprezentante la ĉefan kaj tre efikan metodon. Fizikaj kontraŭhidrolizaj agentoj, aliflanke, blokas aŭ absorbas humidon per fizika ago.

Fizikaj hidrolizaj inhibiciiloj ne partoprenas en kemiaj reakcioj sed malhelpas humidpenetradon per fizikaj rimedoj. Reprezentaj tipoj inkluzivas zeolitojn, kalcian oksidon (CaO), diatomiton, silanojn kaj vaksojn. Zeolitoj kaj kalcia oksido, per sia pora strukturo aŭ kemiaj reakcioj, absorbas kaj ŝlosas humidon absorbitan de la polimero dum prilaborado kaj uzo, ĉefe protektante materialojn de putriĝo pro spuroj de humideco antaŭ prilaborado (kiel injekta fandado kaj eltrudado), esence agante kiel "sekigiloj". Silanoj kaj vaksoj, aliflanke, migras al la surfaco de la produkto, formante hidrofoban baron, aŭ etendas la humidpenetran vojon tra tavoligitaj plenigaĵoj (kiel argilo), ĉefe protektante la materialan surfacon.

Reaktivaj hidrolizaj inhibitoroj povas reagi kun la karboksilaj grupoj (-COOH) ĉe la finoj de polimeraj ĉenoj aŭ kun karboksilaj grupoj generitaj dum hidrolizo, interrompante la aŭtokatalizan procezon de hidrolizo kaj tiel atingante fundamentan stabiligan efikon. Tiuj ĉefe inkluzivas karbodiimidajn, oksazolinajn, epoksiajn kaj aziridinajn hidrolizajn inhibitorojn.

2. Karbodiimido estas la plej avantaĝa kaj vaste uzata reaktiva hidroliza inhibiciilo.

Karbodiimidoj estas nuntempe la plej vaste uzata kaj efika klaso de kontraŭhidrolizaj agentoj. Ili reagas kun la karboksilaj grupoj produktitaj per polimera hidrolizo por formi stabilan N-acilureon, tiel eliminante la katalizilon por la hidroliza reakcio kaj interrompante la aŭtokatalizan ciklon. Oksazolinaj derivaĵoj, alia grava klaso de reaktivaj kontraŭhidrolizaj agentoj, havas oksazolinan ringon kiel sian reaktivan funkcian grupon. La oksazolina ringo povas reagi kun kaj karboksilaj kaj hidroksilaj grupoj por formi esterajn amidojn aŭ diesterojn, tiel stabiligante la polimerajn finojn. Epoksi-funkciigitaj polimeroj utiligas la altan reaktivecon de la epoksiaj grupoj por provizi stabiligon. La epoksiaj grupoj povas reagi kun karboksilaj, hidroksilaj kaj eĉ amino-grupoj, tiel kovrante ĉi tiujn reaktivajn grupojn.

Tabelo: Komparo de Oftaj Reaktivaj Hidrolizaj Rezistoj

Tipoj de kontraŭhidrolizaj agentoj	karbodiimido	Epoksiaj funkciaj grupaj polimeroj	Oksazolinidoj
Kerna Mekanismo	Ĝi reagas kun la karboksilaj grupoj produktitaj per hidrolizo por generi stabilan N-acilureon, tiel interrompante la aŭtokatalizan ciklon.	Ĝia epoksiogrupo povas reagi kun diversaj grupoj kiel karboksilaj, hidroksilaj kaj aminogrupoj.	Ĝia oksazolina ringo povas reagi kun karboksilaj kaj hidroksilaj grupoj.
Ĉefaj avantaĝoj	●Ekstreme alta rezisto al hidrolizo, kun la plej signifa efiko.	●Multfunkcieco: Ĝi kombinas la funkciojn de ĉenplilongigo kaj riparado de degraditaj molekuloj.	● Dufunkcia reakcio, kun vasta gamo de aplikoj
	La aldona kvanto estas malgranda (0,5%-2,0%), kun minimuma efiko sur la internaj ecoj de la materialo.	●Povas plibonigi fandan forton kaj viskozecon	● Povas esti uzata kiel kongruigilo en certaj sistemoj.
	● Relative bona sekureco	● Bona kongruo kun polimeroj
Ĉefaj malavantaĝoj	● Relative alta kosto	●Kiel unuopa kontraŭhidroliza agento, ĝia efikeco ne estas tiel specifa kiel tiu de karbodiimido.	● Kostoj estas kutime la plej multekostaj
	● Ĉefe celas karboksilajn grupojn; ne rekte reagas kun hidroksilaj grupoj.	● Troa aldono povas konduki al krucligado aŭ ĝeliiĝo.	● Mankas efikeca avantaĝo en ĝeneraluzeblaj aplikoj
Tipaj aplikoj	● Poliestero: PBT, PET, PLA, PBAT	● Reciklado de plasto: Riparado de rPET, ktp.	● Poliestero (PET, PBT)
	● Poliuretano: TPU, CPU (ŝuplandoj, hosoj, ktp.)	● Poliamido (Nilono)	●Poliamido
		● Poliesterosistemoj postulantaj samtempan dikiĝon	● Polimera alojo (kiel kongruigilo)

 

3. Karbodiimido blokas la hidrolizan procezon per reakcio kun karboksilaj acidoj por formi acilureajn strukturojn.

Poliesteropolimeroj montras malbonan humidostabilecon. Sub altaj temperaturoj kaj humidecaj kondiĉoj, la esteraj ligoj en la polimero reagas kun akvo, kaŭzante la rompiĝon de la longĉena strukturo de la makromolekulo kaj generante finajn karboksilajn grupojn. Ĉi tiuj finaj karboksilaj grupoj povas jonigi H+-jonojn, plue katalizante la hidrolizan reakcion kun acido, finfine kondukante al signifa redukto de diversaj materialaj ecoj kaj multe mallongigita servodaŭro. Karbodiimidaj komponaĵoj, enhavantaj karbodiimidajn (N=C=N) funkciajn grupojn, povas reagi kun la karboksilaj grupoj generitaj dum polimera hidrolizo por formi stabilajn acilureajn strukturojn, samtempe reduktante la karboksilan grupkoncentriĝon kaj malhelpante plian hidrolizon. Ili estas inter la plej ofte uzataj kontraŭhidrolizaj agentoj nuntempe haveblaj.

Karbodiimidaj kontraŭhidrolizaj agentoj estas diversaj kaj povas esti larĝe klasifikitaj en monomerajn kaj polimerajn tipojn. Monomeraj karbodiimidaj kombinaĵoj enhavas nur unu karbodiimidan funkcian grupon kaj estas malgrandmolekulaj kombinaĵoj. Polimeraj karbodiimidaj kombinaĵoj tipe enhavas du aŭ pli da karbodiimidaj funkciaj grupoj, havas relative altan molekulan pezon, kaj apartenas al la longĉena polimera strukturtipo.

Monomera karbodiimidokontraŭhidrolizaj agentojestas hele flavaj ĝis brunaj likvaĵoj aŭ kristaloj je ĉambra temperaturo. Ili estas solveblaj en organikaj solviloj sed nesolveblaj en akvo, kaj havas avantaĝojn kiel alta pureco, simpla preparado kaj alta reagemo. 2,6-diizopropilfenil)karbodiimido estas la plej ofte uzata komerce havebla monomera karbodiimida kontraŭhidroliza agento.

 

Polimeraj karbodiimidoj estas flavaj ĝis brunaj pulvoroj aŭ viskozaj likvaĵoj je ĉambra temperaturo, kun relativa molekula maso ĝenerale pli granda ol 1000, dum la relativa molekula maso de oligomeroj estas kontrolita je ĉirkaŭ 2000. Polimeraj karbodiimidoj estas tipe akiritaj per reakcio de diizocianataj monomeroj, kataliziloj, solviloj kaj fin-kovrantaj agentoj je taŭgaj temperaturoj. Unue, la diizocianataj monomeroj spertas kondensiĝan reakcion sub katalizilo por akiri prepolimeron enhavantan plurajn karbodiimidajn grupojn kaj izocianatajn fin-grupojn. Poste, la izocianataj grupoj reagas kun aktiva hidrogeno de la fin-kovranta agento por akiri polikarbodiimidojn. Tipaj polikarbodiimidoj estas akiritaj per kondensado de 2,4,6-triizopropilfenil-1,5-diizocianato kaj fin-kovrado kun 2,6-diizopropilfenila monoizocianato.

 

4. Tipaj aplikaj areoj de karbodiimido

PET, kiel la plej ofta poliestera materialo, posedas bonegajn mekanikajn ecojn, dimensian stabilecon, kemian reziston kaj optikajn ecojn, kaj estas vaste uzata en agrikulturo, industrio, konstruado, medicino kaj aŭtomobilaj kampoj. PET estas produktita per la polikondensado de PTA kaj etilenglikolo; la esteraj ligoj estas tre sentemaj al hidroliza degenero, kondukante al malpliiĝo de polimera viskozeco kaj severa difektiĝo de funkciado. PET-hidrolizo limigas la aplikon de ĝiaj postaj produktoj en alttemperaturaj, humidaj aŭ subĉielaj medioj. Rilata esplorado trovis, ke la enkorpigo de monomeraj kontraŭ-hidrolizaj agentoj en PET-majstrobaton por prepari filmajn specimenojn plibonigas la varmoreziston, malsekvarman maljuniĝon kaj plilongiĝon ĉe rompiĝo de la filmproduktoj. Aroma karbodiimido montras precipe bonan hidrolizan funkciadon.

Poliuretana sintezo utiligas vastan gamon da monomeroj, ebligas kontrolitajn reakciojn, kaj ofertas avantaĝojn kiel alta forto, abraziorezisto, bona temperaturrezisto kaj facileco de prilaborado. Ĝi estas vaste uzata en gluaĵoj, tegaĵoj, elastomeroj, ŝaŭmitaj plastoj kaj sintezaj fibroj. Poliestera poliuretano estas preparita el oligomeraj poliesteraj polioloj, kiuj enhavas multajn esterajn ligojn en siaj molekulaj ĉenoj, rezultante en malbona hidrolizrezisto. Karbodiimidaj kontraŭhidrolizaj agentoj havas minimumajn malutilajn efikojn sur poliuretana sintezo kaj povas esti aldonitaj al la poliestera poliolo dum la sintezprocezo. Krome, polimeraj karbodiimidoj preparitaj per izocianata kondensado enhavas -N=C=O finajn grupojn, ebligante al ili partopreni en la reakcio por prepari hidroliz-rezisteman poliuretanon. Plie, karbodiimidoj povas esti aldonitaj dum poliuretana miksado. Rilataj studoj montris, ke la aldono de karbodiimidoj povas malaltigi la komencan acidvaloron de la poliestera poliolo, inhibicii poliesteran hidrolizon kaj efike plibonigi la hidrolizreziston de TPU.

Poliestero-bazitaj biodiserigeblaj polimeroj kiel PBAT, PLA, kaj poliglikola acido (PGA) posedas bonan biokongruecon, biodegradeblecon, sekurecon, ne-toksecon, kaj bonajn fizikajn kaj mekanikajn ecojn, montrante grandan promeson en medicinaj aparatoj, pakmaterialoj kaj agrikulturo. Tamen, ĉi tiuj biodiserigeblaj materialoj ĉiuj suferas pro malbona hidroliza kaj termika stabileco, facile degradiĝante dum prilaborado, stokado kaj uzo, kondukante al degradiĝo de la funkciado kaj malsukcesante atingi sian atendatan vivdaŭron. Karbodiimido povas sperti ĉapigan reagon kun la finaj karboksilaj grupoj en la molekulaj ĉenoj de PBAT, PLA, kaj PGA por generi relative stabilan acilurean strukturon, samtempe inhibiciante hidrolizon kaj plibonigante termikajn stabilecojn.

Karbodiimido-modifita MDI (ankaŭ konata kiel likvigita MDI) estas unu el la ĉefaj modifitaj produktoj de difenilmetano-diizocianato (MDI). Ĝi estas produktita per la kondensa reakcio de MDI sub la ago de katalizilo por generi karbodiimidajn grupojn. Karbodiimido-modifita MDI karakteriziĝas per esti likva je ĉambra temperaturo, facile stokebla, kaj havi longan bretovivon. Samtempe, ĝi povas signife plibonigi la hidrolizan reziston de poliuretanaj materialoj.

Se vi volas scii pliajn kontraŭhidrolizajn agentajn produktojn, bonvolukontaktu nin.