1.Агентҳои зидди гидролизпеш аз ҳама барои боздоштани раванди гидролизи полимерҳои полиэстер нигаронида шудааст.

Дар барномаҳое, ки полимерҳоеро истифода мебаранд, ки дорои пайвандҳои эфирӣ, ба монанди PBT, PET, PLA ва полиуретанҳо (TPU, CPU) мебошанд, молекулаҳои об дар шароити ҳарорати баланд ва намӣ ба пайвандҳои эфирӣ ё уретанӣ дар занҷири молекулавӣ ба осонӣ ҳамла мекунанд. Ин боиси шикастани занҷир ва гидролиз, коҳиши вазни молекулавии полимер ва дар натиҷа, шикастагӣ, кафидан ва аз даст додани самаранокӣ мегардад. Барои муқовимат ба ин раванди гидролиз агентҳои зиддигидролиз истифода мешаванд. Агентҳои зиддигидролиз асосан ба ду категория тақсим мешаванд: реактивӣ ва физикӣ. Агентҳои зиддигидролизи реактивӣ ҷойҳои ибтидоӣ ё маҳсулоти гидролизро тавассути реаксияҳои кимиёвӣ нест мекунанд, ки усули асосӣ ва хеле самаранокро ифода мекунанд. Аз тарафи дигар, агентҳои зиддигидролизи физикӣ тавассути амали физикӣ намиро масдуд мекунанд ё ҷаббида мегиранд.

Ингибиторҳои гидролизи физикӣ дар аксуламалҳои кимиёвӣ иштирок намекунанд, балки тавассути воситаҳои физикӣ воридшавии намиро пешгирӣ мекунанд. Намудҳои намояндагӣ зеолитҳо, оксиди калсий (CaO), замини диатомӣ, силанҳо ва мумҳоро дар бар мегиранд. Зеолитҳо ва оксиди калсий, тавассути сохтори сӯрохии худ ё аксуламалҳои кимиёвӣ, нами аз ҷониби полимер ҷаббидашударо ҳангоми коркард ва истифода ҷаббида ва маҳкам мекунанд, асосан маводҳоро аз вайроншавӣ аз сабаби миқдори ками намӣ пеш аз коркард (масалан, қолаби тазриқӣ ва экструзия) муҳофизат мекунанд ва асосан ҳамчун хосиятҳои "хушккунанда" амал мекунанд. Аз тарафи дигар, силанҳо ва мумҳо ба сатҳи маҳсулот кӯчида, монеаи гидрофобиро ташкил медиҳанд ё роҳи воридшавии намиро тавассути пуркунандаҳои қабатӣ (масалан, гил) дароз мекунанд ва асосан сатҳи маводро муҳофизат мекунанд.

Ингибиторҳои гидролизи реактивӣ метавонанд бо гурӯҳҳои карбоксил (-COOH) дар нӯги занҷирҳои полимерӣ ё бо гурӯҳҳои карбоксил, ки ҳангоми гидролиз тавлид мешаванд, реаксия кунанд ва раванди автокаталитикии гидролизро халалдор кунанд ва бо ин васила таъсири устуворкунандаи асосӣ ба даст оранд. Инҳо асосан ингибиторҳои гидролизи карбодиимид, оксазолин, эпоксид ва азиридинро дар бар мегиранд.

2. Карбодиимид бартартарин ва васеъ истифодашавандаи ингибитори реактивии гидролиз мебошад.

Карбодиимидҳо айни замон синфи аз ҳама васеъ истифодашаванда ва самараноки агентҳои зиддигидролиз мебошанд. Онҳо бо гурӯҳҳои карбоксил, ки тавассути гидролизи полимер ҳосил мешаванд, реаксия карда, N-ацилуреаи устуворро ташкил медиҳанд ва бо ин васила катализатори реаксияи гидролизро аз байн мебаранд ва давраи автокаталитикиро қатъ мекунанд. Ҳосилаҳои оксазолин, як синфи дигари муҳими агентҳои зиддигидролизи реактивӣ, ҳалқаи оксазолинро ҳамчун гурӯҳи функсионалии реактивии худ доранд. Ҳалқаи оксазолин метавонад бо ҳам гурӯҳҳои карбоксил ва ҳам гидроксил реаксия карда, амидҳои эфирӣ ё диэфирҳоро ташкил диҳад ва бо ин васила нӯгҳои полимерро устувор созад. Полимерҳои эпоксидӣ-функсионалӣ аз реаксияи баланди гурӯҳҳои эпоксидӣ барои таъмини устуворӣ истифода мебаранд. Гурӯҳҳои эпоксидӣ метавонанд бо карбоксил, гидроксил ва ҳатто амин гурӯҳҳо реаксия кунанд ва бо ин васила ин гурӯҳҳои реактивиро пӯшонанд.

Ҷадвал: Муқоисаи резистентҳои маъмулии гидролизи реактивӣ

Намудҳои агентҳои зидди гидролиз	карбодиимид	Полимерҳои гурӯҳи функсионалии эпоксидӣ	Оксазолинидҳо
Механизми асосӣ	Он бо гурӯҳҳои карбоксил, ки дар натиҷаи гидролиз ҳосил мешаванд, реаксия карда, N-ацилуреаи устуворро ба вуҷуд меорад ва бо ин васила давраи автокаталитикиро халалдор мекунад.	Гурӯҳи эпоксидии он метавонад бо гурӯҳҳои гуногун, аз қабили карбоксил, гидроксил ва амин гурӯҳҳо, реаксия кунад.	Ҳалқаи оксазолинии он метавонад бо гурӯҳҳои карбоксил ва гидроксил реаксия кунад.
Бартариҳои асосӣ	●Муқовимати бениҳоят баланд ба гидролиз, бо таъсири назаррастарин.	●Бисёрфунксионалӣ: Он вазифаҳои дароз кардани занҷир ва таъмири молекулаҳои вайроншударо муттаҳид мекунад.	● Реаксияи дуфунксионалӣ, бо доираи васеи татбиқҳо
	Миқдори илова кам аст (0.5%-2.0%), бо таъсири кам ба хосиятҳои дохилии мавод.	● Метавонад қувваи гудохташавӣ ва часпакиро беҳтар кунад	● Онро метавон ҳамчун мутобиқкунанда дар баъзе системаҳо истифода бурд.
	● Бехатарии нисбатан хуб	● Мутобиқати хуб бо полимерҳо
Камбудиҳои асосӣ	● Арзиши нисбатан баланд	●Ҳамчун як агенти зидди гидролиз, самаранокии он ба мисли самаранокии карбодиимид мушаххас нест.	● Хароҷот одатан гаронтарин мебошанд
	● Асосан гурӯҳҳои карбоксилро ҳадаф қарор медиҳад; бо гурӯҳҳои гидроксил мустақиман реаксия намекунад.	● Иловаи аз ҳад зиёд метавонад боиси пайвастшавии салибӣ ё желатинӣ гардад.	● Дар барномаҳои мақсадноки умумӣ бартарии самаранокӣ надорад
Барномаҳои маъмулӣ	● Полиэстер: PBT, PET, PLA, PBAT	● Коркарди дубораи пластикӣ: Таъмири rPET ва ғайра.	● Полиэстер (ПЭТ, ПБТ)
	● Полиуретан: TPU, CPU (тахтаи пойафзол, шлангҳо ва ғайра)	● Полиамид (Нейлон)	●Полиамид
		● Системаҳои полиэстерӣ, ки ҳамзамон ғафскуниро талаб мекунанд	● Хӯлаи полимерӣ (ҳамчун мутобиқкунанда)

 

3. Карбодиимид раванди гидролизро бо роҳи реаксия бо кислотаҳои карбоксилӣ барои ташкили сохторҳои ацимочевина бозмедорад.

Полимерҳои полиэстер устувории пасти намӣ нишон медиҳанд. Дар шароити ҳарорати баланд ва намӣ, пайвандҳои эфирӣ дар полимер бо об реаксия мекунанд, ки боиси вайрон шудани сохтори занҷири дарози макромолекула ва ба вуҷуд овардани гурӯҳҳои карбоксилии терминалӣ мегардад. Ин гурӯҳҳои карбоксилии терминалӣ метавонанд ионҳои H+-ро ион кунанд ва реаксияи гидролизро бо кислота катализ кунанд, ки дар ниҳоят ба коҳиши назарраси хосиятҳои гуногуни мавод ва кӯтоҳ шудани мӯҳлати хизмат оварда мерасонад. Пайвастагиҳои карбодиимид, ки гурӯҳҳои функсионалии карбодиимид (N=C=N) доранд, метавонанд бо гурӯҳҳои карбоксил, ки ҳангоми гидролизи полимер ба вуҷуд меоянд, реаксия карда, сохторҳои устувори ацилуреаро ташкил диҳанд ва ҳамзамон консентратсияи гурӯҳи карбоксилро кам кунанд ва аз гидролизи минбаъда пешгирӣ кунанд. Онҳо аз ҷумлаи маъмултарин агентҳои зиддигидролизи мавҷуда мебошанд.

Агентҳои антигидролизи карбодиимид гуногунанд ва онҳоро ба таври васеъ ба намудҳои мономерӣ ва полимерӣ тақсим кардан мумкин аст. Пайвастагиҳои карбодиимидии мономерӣ танҳо як гурӯҳи функсионалии карбодиимидро дар бар мегиранд ва пайвастагиҳои молекулавии хурд мебошанд. Пайвастагиҳои карбодиимидии полимерӣ одатан ду ё зиёда гурӯҳҳои функсионалии карбодиимидро дар бар мегиранд, вазни нисбатан баланди молекулавӣ доранд ва ба намуди сохтори полимерии занҷири дароз тааллуқ доранд.

Карбодиимид мономерӣагентҳои зиддигидролизмоеъҳо ё кристаллҳои зард ё қаҳваранг дар ҳарорати хонагӣ мебошанд. Онҳо дар ҳалкунандаҳои органикӣ ҳал мешаванд, аммо дар об ҳал намешаванд ва бартариҳои ба монанди покии баланд, омодасозии оддӣ ва реаксияи баланд доранд. 2,6-Диизопропилфенил)карбодиимид агенти антигидролизии мономерии карбодиимид мебошад, ки маъмултарин агенти дастраси тиҷоратӣ мебошад.

 

Карбодиимидҳои полимерӣ дар ҳарорати хонагӣ хокаҳои зард то қаҳваранг ё моеъҳои часпак мебошанд, ки массаи нисбии молекулавӣ одатан аз 1000 зиёд аст, дар ҳоле ки массаи нисбии молекулавии олигомерҳо тақрибан дар 2000 назорат карда мешавад. Карбодиимидҳои полимерӣ одатан тавассути реаксияи мономерҳои диизоцианат, катализаторҳо, ҳалкунандаҳо ва агентҳои сарпӯши ниҳоӣ дар ҳарорати мувофиқ ба даст оварда мешаванд. Аввалан, мономерҳои диизоцианат дар зери катализатор реаксияи конденсатсияро аз сар мегузаронанд, то преполимереро ба даст оранд, ки дорои якчанд гурӯҳҳои карбодиимид ва гурӯҳҳои ниҳоии изоцианат мебошад. Сипас, гурӯҳҳои изоцианат бо гидрогени фаъол аз агенти сарпӯши ниҳоӣ реаксия мекунанд, то поликарбодиимидҳоро ба даст оранд. Поликарбодиимидҳои маъмулӣ бо конденсатсияи 2,4,6-триизопропилфенил-1,5-диизоцианат ва сарпӯши ниҳоӣ бо моноизоцианати 2,6-диизопропилфенил ба даст оварда мешаванд.

 

4. Соҳаҳои маъмулии истифодаи карбодиимид

ПЭТ, ҳамчун маводи маъмултарини полиэстер, дорои хосиятҳои аълои механикӣ, устувории андоза, муқовимати кимиёвӣ ва хосиятҳои оптикӣ буда, дар соҳаҳои кишоварзӣ, саноат, сохтмон, тиб ва автомобилсозӣ васеъ истифода мешавад. ПЭТ тавассути поликонденсатсияи ПТА ва этиленгликол истеҳсол мешавад; пайвандҳои эфирӣ ба вайроншавии гидролитӣ хеле осебпазиранд, ки боиси коҳиши часпакии полимер ва бад шудани кори он мегардад. Гидролизи ПЭТ истифодаи маҳсулоти поёнии онро дар муҳитҳои ҳарорати баланд, намнок ё беруна маҳдуд мекунад. Тадқиқоти марбут нишон доданд, ки ворид кардани агентҳои зидди гидролизи мономерӣ ба мастербатчи ПЭТ барои тайёр кардани намунаҳои плёнка муқовимати гармӣ, пиршавии гармии намӣ ва дарозшавии онро ҳангоми шикастани маҳсулоти плёнка беҳтар мекунад. Карбодиимидҳои хушбӯй махсусан самаранокии хуби гидролизро нишон медиҳанд.

Синтези полиуретан аз навъҳои гуногуни мономерҳо истифода мебарад, имкон медиҳад, ки реаксияҳои назоратшаванда ба амал оянд ва бартариҳои ба монанди мустаҳкамии баланд, муқовимати фарсудашавӣ, муқовимати хуб ба ҳарорат ва осонии коркардро пешниҳод мекунад. Он дар часпакҳо, рӯйпӯшҳо, эластомерҳо, пластикҳои кафкдор ва нахҳои синтетикӣ васеъ истифода мешавад. Полиуретани навъи полиэстер аз полиолҳои полиэстерии олигомерӣ, ки дар занҷирҳои молекулавии худ бисёр пайвандҳои эфирӣ доранд, ки боиси муқовимати сусти гидролиз мегардад, тайёр карда мешавад. Агентҳои зиддигидролизи карбодиимид ба синтези полиуретан таъсири манфии кам доранд ва метавонанд дар раванди синтез ба полиоли полиэстер илова карда шаванд. Ғайр аз ин, карбодиимидҳои полимерӣ, ки бо роҳи конденсатсияи изоцианат омода карда шудаанд, дорои гурӯҳҳои охири -N=C=O мебошанд, ки ба онҳо имкон медиҳанд, ки дар реаксия барои тайёр кардани полиуретани тобовар ба гидролиз иштирок кунанд. Илова бар ин, карбодиимидҳоро ҳангоми омехта кардани полиуретан илова кардан мумкин аст. Тадқиқотҳои марбут нишон доданд, ки илова кардани карбодиимидҳо метавонад арзиши ибтидоии кислотаи полиоли полиэстерро паст кунад, гидролизи полиэстерро боздорад ва муқовимати гидролизии TPU-ро самаранок беҳтар кунад.

Полимерҳои биологӣ вайроншаванда, ба монанди PBAT, PLA ва кислотаи полигликолӣ (PGA), ки дар асоси полиэстер сохта шудаанд, дорои мутобиқати хуб, биологӣ вайроншавандагӣ, бехатарӣ, заҳролуд нашудан ва хосиятҳои хуби физикӣ ва механикӣ буда, дар дастгоҳҳои тиббӣ, маводҳои бастабандӣ ва кишоварзӣ умеди калон доранд. Аммо, ин маводҳои биологӣ вайроншаванда аз устувории сусти гидролитӣ ва гармӣ азият мекашанд, ки ҳангоми коркард, нигоҳдорӣ ва истифода ба осонӣ вайрон мешаванд, ки боиси паст шудани самаранокӣ мегардад ва ба мӯҳлати пешбинишудаи умри худ намерасад. Карбодиимид метавонад бо гурӯҳҳои карбоксилии терминалӣ дар занҷирҳои молекулавии PBAT, PLA ва PGA реаксияи пӯшидани моддаро ба вуҷуд орад, то сохтори нисбатан устувори ацилуреаро ба вуҷуд орад ва ҳамзамон гидролизро боздорад ва устувории гармиро беҳтар созад.

MDI-и бо карбодиимид тағйирёфта (инчунин бо номи MDI моеъшуда маълум аст) яке аз маҳсулоти асосии тағйирёфтаи дифенилметан диизоцианат (MDI) мебошад. Он тавассути реаксияи конденсатсияи MDI таҳти таъсири катализатор барои тавлиди гурӯҳҳои карбодиимид ҳосил мешавад. MDI-и бо карбодиимид тағйирёфта бо моеъ будан дар ҳарорати хонагӣ, нигоҳдории осон ва мӯҳлати нигоҳдории дароз тавсиф мешавад. Дар айни замон, он метавонад муқовимати гидролизи маводҳои полиуретанро ба таври назаррас беҳтар созад.

Агар шумо хоҳед, ки маҳсулоти бештари зидди гидролизро бидонед, озодона ба ин ҷо муроҷиат кунедбо мо тамос гиред.