1.Vizuizi vya kuzuia hidrolisisilengo kuu ni kuzuia mchakato wa hidrolisisi wa polima za polima.

Katika matumizi yanayotumia polima zenye vifungo vya esta, kama vile PBT, PET, PLA, na polyurethanes (TPU, CPU), molekuli za maji hushambulia kwa urahisi vifungo vya esta au urethane katika mnyororo wa molekuli chini ya hali ya joto na unyevunyevu mwingi. Hii husababisha kuvunjika kwa mnyororo na hidrolisisi, kupungua kwa uzito wa molekuli ya polima, na hivyo, udhaifu, nyufa, na upotevu wa utendaji. Vizuizi vya hidrolisisi hutumika kukabiliana na mchakato huu wa hidrolisisi. Vizuizi vya hidrolisisi vimegawanywa katika makundi mawili: tendaji na ya kimwili. Vizuizi vya hidrolisisi tendaji huondoa maeneo ya kuanzia au bidhaa za hidrolisisi kupitia athari za kemikali, zinazowakilisha njia kuu na yenye ufanisi mkubwa. Vizuizi vya kimwili vya hidrolisisi, kwa upande mwingine, huzuia au kunyonya unyevu kupitia hatua za kimwili.

Vizuizi vya hidrolisisi ya kimwili havishiriki katika athari za kemikali lakini huzuia kupenya kwa unyevu kupitia njia za kimwili. Aina wakilishi ni pamoja na zeolite, oksidi ya kalsiamu (CaO), udongo wa diatomaceous, silane, na nta. Zeolite na oksidi ya kalsiamu, kupitia muundo wao wenye vinyweleo au athari za kemikali, hunyonya na kufunga unyevu unaofyonzwa na polima wakati wa usindikaji na matumizi, hasa kulinda nyenzo kutokana na uharibifu kutokana na kiasi kidogo cha unyevu kabla ya usindikaji (kama vile ukingo wa sindano na extrusion), kimsingi hufanya kazi kama sifa za "desiccant". Silane na nta, kwa upande mwingine, huhamia kwenye uso wa bidhaa, na kutengeneza kizuizi cha hidrofobi, au kupanua njia ya kupenya kwa unyevu kupitia vijazaji vyenye tabaka (kama vile udongo), hasa kulinda uso wa nyenzo.

Vizuizi tendaji vya hidrolisisi vinaweza kuguswa na vikundi vya kaboksili (-COOH) kwenye ncha za minyororo ya polima au na vikundi vya kaboksili vinavyozalishwa wakati wa hidrolisisi, na hivyo kukatiza mchakato wa kiotomatiki wa hidrolisisi na hivyo kufikia athari ya msingi ya utulivu. Hizi hasa ni pamoja na vizuizi vya hidrolisisi vya kabodiimidi, oxazolini, epoksi, na aziridini.

2. Kabodiimidi ni kizuia hidrolisisi tendaji chenye faida zaidi na kinachotumika sana.

Kabodiimidi kwa sasa ndizo kundi linalotumika sana na lenye ufanisi zaidi la mawakala wa kuzuia hidrolisisi. Huitikia na vikundi vya kaboksili vinavyozalishwa na hidrolisisi ya polima ili kuunda N-acylurea thabiti, na hivyo kuondoa kichocheo cha mmenyuko wa hidrolisisi na kukatiza mzunguko wa kiotomatiki. Vinatokana na oksazolini, kundi lingine muhimu la mawakala tendaji wa kuzuia hidrolisisi, vina pete ya oksazolini kama kundi lao la utendaji kazi. Pete ya oksazolini inaweza kuitikia na vikundi vya kaboksili na hidrolisisi ili kuunda amidi za esta au diesta, hivyo kuleta utulivu kwenye ncha za polima. Polima zenye utendaji kazi wa epoksi hutumia mmenyuko mkubwa wa vikundi vya epoksili ili kutoa utulivu. Vikundi vya epoksili vinaweza kuitikia na vikundi vya kaboksili, hidroksili, na hata amino, na hivyo kufunika vikundi hivi tendaji.

Jedwali: Ulinganisho wa Vipingamizi vya Hidrolisisi Tendaji vya Kawaida

Aina za mawakala wa kuzuia hidrolisisi	kabodiimidi	Polima za kikundi kinachofanya kazi cha epoksi	Oxazolinidi
Mfumo wa Kiini	Humenyuka na vikundi vya kaboksili vinavyozalishwa na hidrolisisi ili kutoa N-acylurea thabiti, hivyo kukatiza mzunguko wa kiotomatiki.	Kundi lake la epoksi linaweza kuguswa na vikundi mbalimbali kama vile kaboksili, hidroksili, na vikundi vya amino.	Pete yake ya oxazolini inaweza kuguswa na vikundi vya kaboksili na hidroksili.
Faida kuu	●Upinzani mkubwa sana dhidi ya hidrolisisi, na athari kubwa zaidi.	●Utendaji Kazi Mbalimbali: Inachanganya kazi za upanuzi wa mnyororo na kurekebisha molekuli zilizoharibika.	● Mwitikio wa utendaji kazi mbili, wenye matumizi mbalimbali
	Kiasi cha nyongeza ni kidogo (0.5%-2.0%), huku athari ndogo zaidi ikiathiri sifa za ndani za nyenzo.	● Inaweza kuboresha nguvu ya kuyeyuka na mnato	● Inaweza kutumika kama kioanifu katika mifumo fulani.
	● Usalama mzuri kiasi	● Utangamano mzuri na polima
Hasara kuu	● Gharama kubwa kiasi	●Kama wakala mmoja wa kuzuia hidrolisisi, ufanisi wake si maalum kama ule wa kabodiimidi.	● Gharama kwa kawaida huwa ghali zaidi
	● Hulenga hasa vikundi vya kaboksili; haiguswa moja kwa moja na vikundi vya hidroksili.	● Kuongeza kupita kiasi kunaweza kusababisha kuunganishwa au kuunganishwa kwa sehemu ya siri.	● Haina faida ya ufanisi katika matumizi ya jumla
Matumizi ya kawaida	● Polyester: PBT, PET, PLA, PBAT	● Urejelezaji wa plastiki: Kutengeneza rPET, n.k.	● Polyester (PET, PBT)
	● Poliuretani: TPU, CPU (nyayo za viatu, mabomba, n.k.)	● Poliamide (Nailoni)	●Polyamide
		● Mifumo ya polyester inayohitaji unene wa wakati mmoja	● Aloi ya polima (kama kioanifu)

 

3. Kabodiimidi huzuia mchakato wa hidrolisisi kwa kuitikia asidi za kaboksili ili kuunda miundo ya asilurea.

Polima za poliyesta huonyesha utulivu duni wa unyevu. Chini ya hali ya joto kali na unyevunyevu, vifungo vya esta kwenye polima hugusana na maji, na kusababisha muundo wa mnyororo mrefu wa makromolekuli kuvunja na kutoa vikundi vya kaboksili vya mwisho. Vikundi hivi vya kaboksili vya mwisho vinaweza kutoa ioni za H+ ioni, na kuchochea zaidi mmenyuko wa hidrolisisi na asidi, hatimaye kusababisha kupungua kwa kiasi kikubwa kwa sifa mbalimbali za nyenzo na maisha mafupi ya huduma. Misombo ya kabodiimidi, yenye vikundi vya utendaji kazi vya kabodiimidi (N=C=N), inaweza kugusana na vikundi vya kaboksili vinavyozalishwa wakati wa hidrolisisi ya polima ili kuunda miundo thabiti ya acylurea, wakati huo huo kupunguza mkusanyiko wa kikundi cha kaboksili na kuzuia hidrolisisi zaidi. Ni miongoni mwa mawakala wa kuzuia hidrolisisi wanaotumika sana kwa sasa.

Viuavijasumu vya kuzuia hidrolisisi ya kabodiimidi ni tofauti na vinaweza kugawanywa kwa upana katika aina za monomeri na polima. Misombo ya monomeri ya kabodiimidi ina kundi moja tu la utendaji kazi wa kabodiimidi na ni misombo midogo ya molekuli. Misombo ya polima ya kabodiimidi kwa kawaida huwa na vikundi viwili au zaidi vya utendaji kazi wa kabodiimidi, vina uzito wa juu wa molekuli, na ni vya aina ya muundo wa polima wa mnyororo mrefu.

Kabodiimidi ya monomerikimawakala wa kuzuia hidrolisisiNi kioevu au fuwele zenye rangi ya manjano angavu hadi kahawia kwenye joto la kawaida. Huyeyuka katika miyeyusho ya kikaboni lakini haimumunyiki katika maji, na zina faida kama vile usafi wa hali ya juu, utayarishaji rahisi, na utendakazi mkubwa. 2,6-Diisopropylphenyl)carbodiimide ndiyo wakala wa antihidrolisi ya monomeric carbodiimide unaotumika sana kibiashara.

 

Kabodiimidi za polima ni poda za njano hadi kahawia au vimiminika vyenye mnato kwenye joto la kawaida, huku uzito wa molekuli kwa ujumla ukizidi 1000, huku uzito wa molekuli wa oligoma ukidhibitiwa karibu 2000. Kabodiimidi za polima kwa kawaida hupatikana kwa monoma za diisosianati zinazoitikia, vichocheo, miyeyusho, na mawakala wa kuziba mwisho kwenye halijoto inayofaa. Kwanza, monoma za diisosianati hupitia mmenyuko wa mgandamizo chini ya kichocheo ili kupata prepolima iliyo na vikundi vingi vya kabodiimidi na vikundi vya mwisho vya isosianati. Kisha, vikundi vya isosianati huguswa na hidrojeni hai kutoka kwa wakala wa kuziba mwisho ili kupata policarbodiimidi. Polikabodiimidi za kawaida hupatikana kwa kuziba 2,4,6-triisopropylphenyl-1,5-diisosianati na kuziba mwisho kwa 2,6-diisopropylphenyl monoisosianati.

 

4. Maeneo ya kawaida ya matumizi ya kabodiimidi

PET, kama nyenzo ya kawaida ya polyester, ina sifa bora za mitambo, uthabiti wa vipimo, upinzani wa kemikali, na sifa za macho, na hutumika sana katika nyanja za kilimo, viwanda, ujenzi, matibabu, na magari. PET huzalishwa kupitia upolimishaji wa PTA na ethilini glikoli; vifungo vya esta vinaweza kuathiriwa sana na uharibifu wa hidrolitiki, na kusababisha kupungua kwa mnato wa polima na kuzorota kwa utendaji. Hidrolisisi ya PET hupunguza matumizi ya bidhaa zake za chini katika mazingira yenye halijoto ya juu, unyevunyevu, au nje. Utafiti unaohusiana umegundua kuwa kuingiza mawakala wa kuzuia hidrolisisi ya monomeric kwenye PET masterbatch ili kuandaa sampuli za filamu huboresha upinzani wa joto, kuzeeka kwa joto kwa unyevunyevu, na kurefuka wakati wa kuvunjika kwa bidhaa za filamu. Kabodiimidi yenye harufu nzuri inaonyesha utendaji mzuri wa hidrolisisi.

Usanisi wa polyurethane hutumia aina mbalimbali za monoma, huruhusu athari zinazodhibitiwa, na hutoa faida kama vile nguvu ya juu, upinzani wa mikwaruzo, upinzani mzuri wa halijoto, na urahisi wa usindikaji. Inatumika sana katika gundi, mipako, elastoma, plastiki zenye povu, na nyuzi za sintetiki. Polyurethane ya aina ya polyester hutayarishwa kutoka kwa polyoli za polyester oligomeric, ambazo zina vifungo vingi vya esta katika minyororo yao ya molekuli, na kusababisha upinzani duni wa hidrolisisi. Wakala wa kuzuia hidrolisisi ya kabodiimidi wana athari ndogo sana kwenye usanisi wa polyurethane na wanaweza kuongezwa kwenye polyoli ya polyester wakati wa mchakato wa usanisi. Zaidi ya hayo, kabodiimidi za polima zilizotayarishwa na mgandamizo wa isosianati zina vikundi vya mwisho vya -N=C=O, na kuwawezesha kushiriki katika mmenyuko wa kuandaa polyurethane inayostahimili hidrolisisi. Zaidi ya hayo, kabodiimidi zinaweza kuongezwa wakati wa mchanganyiko wa polyurethane. Uchunguzi unaohusiana umeonyesha kuwa kuongezwa kwa kabodiimidi kunaweza kupunguza thamani ya awali ya asidi ya polyester polyol, kuzuia hidrolisisi ya polyester, na kuboresha kwa ufanisi upinzani wa hidrolisisi ya TPU.

Polima zinazoweza kuoza zenye msingi wa poliyesta kama vile PBAT, PLA, na asidi ya poliglycolic (PGA) zina utangamano mzuri wa kibiolojia, uwezaji wa kuoza, usalama, kutokuwa na sumu, na sifa nzuri za kimwili na kiufundi, zikionyesha matumaini makubwa katika vifaa vya matibabu, vifaa vya kufungashia, na kilimo. Hata hivyo, nyenzo hizi zinazoweza kuoza zote zinakabiliwa na uthabiti duni wa hidrolitiki na joto, huharibika kwa urahisi wakati wa usindikaji, uhifadhi, na matumizi, na kusababisha uharibifu wa utendaji na kushindwa kufikia muda wao unaotarajiwa wa kuishi. Kabodiimidi inaweza kupitia mmenyuko wa kifuniko na vikundi vya mwisho vya kaboksili katika minyororo ya molekuli ya PBAT, PLA, na PGA ili kutoa muundo thabiti wa asilurea, wakati huo huo kuzuia hidrolisisi na kuboresha uthabiti wa joto.

MDI iliyobadilishwa kwa kabodiimidi (pia inajulikana kama MDI iliyoyeyushwa) ni mojawapo ya bidhaa kuu zilizobadilishwa za diphenylmethane diisocyanate (MDI). Huzalishwa na mmenyuko wa mgandamizo wa MDI chini ya hatua ya kichocheo cha kuzalisha vikundi vya kabodiimidi. MDI iliyobadilishwa kwa kabodiimidi ina sifa ya kuwa kioevu kwenye joto la kawaida, rahisi kuhifadhi, na kuwa na muda mrefu wa kuhifadhi. Wakati huo huo, inaweza kuboresha kwa kiasi kikubwa upinzani wa hidrolisisi wa nyenzo za polyurethane.

Ukitaka kujua zaidi bidhaa za mawakala wa kuzuia hidrolisisi, jisikie huruWasiliana nasi.