1.Гидролизге каршы агенттернегизинен полиэстер полимерлеринин гидролиз процессин токтотууга багытталган.

Эфирдик байланыштарды камтыган полимерлерди, мисалы, PBT, PET, PLA жана полиуретандарды (TPU, CPU) колдонууда, суу молекулалары жогорку температура жана нымдуулук шарттарында молекулярдык чынжырдагы эфир же уретан байланыштарына оңой эле кол салат. Бул чынжырдын үзүлүшүнө жана гидролизге, полимердин молекулярдык салмагынын төмөндөшүнө жана натыйжада морттукка, жарылууга жана иштөө жөндөмдүүлүгүнүн жоголушуна алып келет. Гидролизге каршы агенттер бул гидролиз процессине каршы туруу үчүн колдонулат. Гидролизге каршы агенттер негизинен эки категорияга бөлүнөт: реактивдүү жана физикалык. Реактивдүү гидролизге каршы агенттер гидролиздин башталуу жерлерин же продуктуларын химиялык реакциялар аркылуу жок кылат, бул негизги жана жогорку натыйжалуу ыкманы билдирет. Ал эми физикалык гидролизге каршы агенттер физикалык таасир аркылуу нымдуулукту бөгөттөйт же сиңирип алат.

Физикалык гидролиз ингибиторлору химиялык реакцияларга катышпайт, бирок физикалык каражаттар аркылуу нымдуулуктун киришине жол бербейт. Өкүлчүлүктүү түрлөрүнө цеолиттер, кальций кычкылы (CaO), диатомдуу жер, силандар жана момдор кирет. Цеолиттер жана кальций кычкылы, өздөрүнүн тешиктүү түзүлүшү же химиялык реакциялары аркылуу, иштетүү жана колдонуу учурунда полимер тарабынан сиңирилген нымдуулукту сиңирип жана кармап турат, негизинен материалдарды иштетүүдөн мурун аз өлчөмдөгү нымдуулуктан улам бузулуудан коргойт (мисалы, куюу жана экструзия), негизинен "кургатуучу" касиеттер катары иштейт. Ал эми силандар жана момдор продуктунун бетине жылып, гидрофобдук тосмону түзөт же катмарлуу толтургучтар (мисалы, чопо) аркылуу нымдуулуктун кириш жолун кеңейтет, негизинен материалдын бетин коргойт.

Реактивдүү гидролиз ингибиторлору полимер чынжырларынын учтарындагы карбоксил топтору (-COOH) менен же гидролиз учурунда пайда болгон карбоксил топтору менен реакцияга кирип, гидролиздин автокаталитикалык процессин үзгүлтүккө учуратып, ошону менен фундаменталдык турукташтыруучу таасирге жетише алат. Аларга негизинен карбодиимид, оксазолин, эпоксид жана азиридин гидролиз ингибиторлору кирет.

2. Карбодиимид эң пайдалуу жана кеңири колдонулган реактивдүү гидролиз ингибитору болуп саналат.

Карбодиимиддер учурда гидролизге каршы агенттердин эң кеңири колдонулган жана натыйжалуу классы болуп саналат. Алар полимер гидролизи менен пайда болгон карбоксил топтору менен реакцияга кирип, туруктуу N-ациллеяны пайда кылышат, ошону менен гидролиз реакциясынын катализаторун жок кылышат жана автокаталитикалык циклди үзгүлтүккө учуратышат. Реактивдүү гидролизге каршы агенттердин дагы бир маанилүү классы болгон оксазолин туундуларынын реактивдүү функционалдык тобу оксазолин шакегине ээ. Оксазолин шакеги карбоксил жана гидроксил топтору менен реакцияга кирип, эфир амиддерин же диэфирлерди пайда кыла алат, ошону менен полимердин учтарын турукташтырат. Эпоксиддик-функционалдаштырылган полимерлер турукташтырууну камсыз кылуу үчүн эпоксиддик топтордун жогорку реактивдүүлүгүн колдонушат. Эпоксиддик топтор карбоксил, гидроксил жана ал тургай амин топтору менен реакцияга кирип, ошону менен бул реактивдүү топторду жаап коё алат.

Таблица: Реактивдүү гидролизге туруктуулардын кеңири таралган түрлөрүн салыштыруу

Гидролизге каршы каражаттардын түрлөрү	карбодиимид	Эпоксиддик функционалдык топтун полимерлери	Оксазолиниддер
Негизги механизм	Ал гидролиз жолу менен пайда болгон карбоксил топтору менен реакцияга кирип, туруктуу N-ацилюреяны пайда кылат, ошентип автокаталитикалык циклди үзгүлтүккө учуратат.	Анын эпоксиддик тобу карбоксил, гидроксил жана амин топтору сыяктуу ар кандай топтор менен реакцияга кире алат.	Анын оксазолин шакеги карбоксил жана гидроксил топтору менен реакцияга кире алат.
Негизги артыкчылыктары	●Гидролизге өтө жогорку туруктуулук, эң маанилүү таасири менен.	●Көп функциялуулугу: Ал чынжырды узартуу жана бузулган молекулаларды калыбына келтирүү функцияларын айкалыштырат.	● Бифункционалдык реакция, кеңири колдонулушу менен
	Кошумчанын көлөмү аз (0,5%-2,0%), материалдын ички касиеттерине минималдуу таасир этет.	● Эритүүнүн бекемдигин жана илешкектүүлүгүн жакшырта алат	● Айрым системаларда шайкештик катары колдонулушу мүмкүн.
	● Коопсуздук салыштырмалуу жакшы	● Полимерлер менен жакшы шайкештик
Негизги кемчиликтери	● Салыштырмалуу жогорку баа	●Гидролизге каршы бир гана каражат катары, анын натыйжалуулугу карбодиимиддикиндей спецификалык эмес.	● Баалар, адатта, эң кымбат болот
	● Негизинен карбоксил топторуна багытталган; гидроксил топтору менен түздөн-түз реакцияга кирбейт.	● Ашыкча кошуу кайчылаш байланышка же желе пайда болушуна алып келиши мүмкүн.	● Жалпы максаттагы колдонмолордо натыйжалуулук артыкчылыгы жок
Типтүү колдонмолор	● Полиэстер: PBT, PET, PLA, PBAT	● Пластикти кайра иштетүү: rPETти оңдоо ж.б.	● Полиэстер (ПЭТ, ПБТ)
	● Полиуретан: TPU, CPU (бут кийимдин таманы, шлангдар ж.б.)	● Полиамид (нейлон)	●Полиамид
		● Бир эле учурда коюуланууну талап кылган полиэстер системалары	● Полимер эритмеси (шайкештик катары)

 

3. Карбодиимид карбон кислоталары менен реакцияга кирип, ацимочевина структураларын пайда кылуу менен гидролиз процессин бөгөттөйт.

Полиэстер полимерлери нымдуулукка туруктуулугу начар. Жогорку температура жана нымдуулук шарттарында полимердеги эфир байланыштары суу менен реакцияга кирип, макромолекуланын узун чынжырлуу түзүлүшүнүн үзүлүшүнө жана терминалдык карбоксил топторунун пайда болушуна алып келет. Бул терминалдык карбоксил топтору Н+ иондорун иондоштуруп, кислота менен гидролиз реакциясын андан ары катализдеп, акырында ар кандай материалдык касиеттердин бир кыйла төмөндөшүнө жана кызмат мөөнөтүн бир топ кыскартууга алып келет. Карбодиимид (N=C=N) функционалдык топторун камтыган карбодиимид кошулмалары полимер гидролизи учурунда пайда болгон карбоксил топтору менен реакцияга кирип, туруктуу ацимочевина структураларын түзө алат, ошол эле учурда карбоксил тобунун концентрациясын азайтып, андан ары гидролиздин алдын алат. Алар азыркы учурда эң көп колдонулган гидролизге каршы агенттердин катарына кирет.

Карбодиимидге каршы гидролиз агенттери ар түрдүү жана аларды мономердик жана полимердик түрлөргө бөлүүгө болот. Мономердик карбодиимид кошулмалары бир гана карбодиимид функционалдык тобун камтыйт жана кичинекей молекулалуу кошулмалар болуп саналат. Полимердик карбодиимид кошулмалары, адатта, эки же андан көп карбодиимид функционалдык топторун камтыйт, салыштырмалуу жогорку молекулярдык салмакка ээ жана узун чынжырлуу полимердик түзүлүш түрүнө кирет.

Мономердик карбодиимидгидролизге каршы каражаттарбөлмө температурасында ачык сарыдан күрөң түскө чейинки суюктуктар же кристаллдар болуп саналат. Алар органикалык эриткичтерде эрийт, бирок сууда эрибейт жана жогорку тазалык, жөнөкөй даярдоо жана жогорку реактивдүүлүк сыяктуу артыкчылыктарга ээ. 2,6-Диизопропилфенил)карбодиимид - коммерциялык жактан эң көп колдонулган мономердик карбодиимидге каршы гидролиз агенти.

 

Полимердик карбодиимиддер бөлмө температурасында сарыдан күрөңгө чейинки порошоктор же илешкек суюктуктар болуп саналат, алардын салыштырмалуу молекулярдык массасы, адатта, 1000ден жогору, ал эми олигомерлердин салыштырмалуу молекулярдык массасы 2000дин тегерегинде көзөмөлдөнөт. Полимердик карбодиимиддер, адатта, диизоцианат мономерлерин, катализаторлорду, эриткичтерди жана каптоочу агенттерди тиешелүү температурада реакцияга киргизүү аркылуу алынат. Алгач, диизоцианат мономерлери катализатордун астында конденсация реакциясына кирип, бир нече карбодиимид топторун жана изоцианаттын акыркы топторун камтыган преполимерди алышат. Андан кийин, изоцианат топтору поликарбодиимиддерди алуу үчүн каптоочу агенттен алынган активдүү суутек менен реакцияга киришет. Типтүү поликарбодиимиддер 2,4,6-триизопропилфенил-1,5-диизоцианатты конденсациялоо жана каптоочуну 2,6-диизопропилфенил моноизоцианат менен каптоо аркылуу алынат.

 

4. Карбодиимиддин типтүү колдонуу чөйрөлөрү

Эң кеңири таралган полиэстер материалы катары ПЭТ эң сонун механикалык касиеттерге, өлчөмдүү туруктуулукка, химиялык каршылыкка жана оптикалык касиеттерге ээ жана айыл чарбасында, өнөр жайда, курулушта, медициналык жана автомобиль тармактарында кеңири колдонулат. ПЭТ ПТА жана этиленгликолдун поликонденсациясы аркылуу өндүрүлөт; эфирдик байланыштар гидролиздик деградацияга өтө сезгич, бул полимердин илешкектүүлүгүнүн төмөндөшүнө жана иштин кескин начарлашына алып келет. ПЭТ гидролизи анын ылдыйкы агымындагы продукцияларын жогорку температурадагы, нымдуу же сырткы чөйрөдө колдонууну чектейт. Байланыштуу изилдөөлөр пленка үлгүлөрүн даярдоо үчүн ПЭТ мастербатына мономердик гидролизге каршы агенттерди кошуу пленка продукцияларынын ысыкка туруктуулугун, нымдуу ысыкка эскирүүсүн жана үзүлгөндө узарышын жакшыртаарын көрсөттү. Ароматтык карбодиимид өзгөчө жакшы гидролиз көрсөткүчтөрүн көрсөтөт.

Полиуретан синтези ар кандай мономерлерди колдонот, башкарылуучу реакцияларды жүргүзүүгө мүмкүндүк берет жана жогорку бекемдик, абразияга туруктуулук, жакшы температурага туруктуулук жана иштетүүнүн оңойлугу сыяктуу артыкчылыктарды сунуштайт. Ал желимдерде, каптоолордо, эластомерлерде, көбүктүү пластмассаларда жана синтетикалык булаларда кеңири колдонулат. Полиэстер тибиндеги полиуретан молекулярдык чынжырларында көптөгөн эфирдик байланыштарды камтыган олигомердик полиэстер полиолдорунан даярдалат, бул гидролизге туруктуулугун начарлатат. Карбодиимидге каршы гидролиз агенттери полиуретан синтезине минималдуу терс таасирин тийгизет жана синтез процессинде полиэстер полиолуна кошулушу мүмкүн. Андан тышкары, изоцианат конденсациясы менен даярдалган полимердик карбодиимиддер -N=C=O учтук топторун камтыйт, бул аларга гидролизге туруктуу полиуретанды даярдоо реакциясына катышууга мүмкүндүк берет. Мындан тышкары, полиуретанды аралаштыруу учурунда карбодиимиддерди кошууга болот. Байланыштуу изилдөөлөр карбодиимиддерди кошуу полиэстер полиолунун баштапкы кислоталык маанисин төмөндөтүп, полиэстер гидролизин басаңдатып, ТПУнун гидролизге туруктуулугун натыйжалуу жакшырта аларын көрсөттү.

Полиэстер негизиндеги PBAT, PLA жана полигликоль кислотасы (PGA) сыяктуу биологиялык жактан ажыроочу полимерлер жакшы биошайкештикке, биологиялык жактан ажыроочулыкка, коопсуздукка, уулуу эместикке жана жакшы физикалык жана механикалык касиеттерге ээ, медициналык шаймандарда, таңгактоочу материалдарда жана айыл чарбасында чоң келечектүүлүктү көрсөтүп келет. Бирок, бул биологиялык жактан ажыроочу материалдардын баары начар гидролитикалык жана термикалык туруктуулуктан жабыркайт, иштетүү, сактоо жана колдонуу учурунда оңой эле ажыроо менен мүнөздөлөт, бул иштин начарлашына алып келет жана күтүлгөн иштөө мөөнөтүнө жетпей калат. Карбодиимид PBAT, PLA жана PGA молекулярдык чынжырларындагы терминалдык карбоксил топтору менен каптоо реакциясына кирип, салыштырмалуу туруктуу ацилмочевина структурасын түзүп, ошол эле учурда гидролизди басаңдатып, термикалык туруктуулукту жакшыртат.

Карбодиимид менен модификацияланган MDI (суюлтулган MDI деп да аталат) дифенилметан диизоцианатынын (MDI) негизги модификацияланган продуктуларынын бири болуп саналат. Ал катализатордун таасири астында MDI конденсация реакциясы аркылуу карбодиимид топторун түзүү үчүн өндүрүлөт. Карбодиимид менен модификацияланган MDI бөлмө температурасында суюк, сактоого оңой жана узак сактоо мөөнөтү менен мүнөздөлөт. Ошол эле учурда, ал полиуретан материалдарынын гидролизге туруктуулугун бир кыйла жакшырта алат.

Эгер сиз гидролизге каршы агенттердин көбүрөөк продуктуларын билгиңиз келсе, тартынбаңызбиз менен байланышыңыз.