Ulanylyşyna umumy synamino reçine çarpaz baglanyşdyryjy serişdeler
Termoset örtüklerinde amino smolalaryň (melamin-formaldegid, benzomelamin-formaldegid we karbamid-formaldegid smolalary) esasy roly esasy plýonka emele getirýän material molekulalaryny himiki reaksiýalar arkaly üç ölçegli tor gurluşyna birikdirmekdir. Bu tor gurluşy amino smola molekulalarynyň plýonka emele getirýän material molekulalaryndaky funksional toparlar bilen reaksiýasy arkaly we şol bir wagtyň özünde beýleki amino smola molekulalary bilen kondensasiýa polimerleşmesi arkaly gazanylýar. Amino smolalary birinji we ikinji gidroksil toparlaryny, karboksil toparlaryny we amid toparlaryny öz içine alýan polimerler bilen aňsatlyk bilen reaksiýa girýär; şonuň üçin amino smolalar köplenç akril, poliester, alkid ýa-da epoksi smolalaryna esaslanýan boýag ulgamlarynda ulanylýar.
Amino smolalary poliuretan ulgamlarynda belli bir ulanylyşlar üçin örtükleriň umumy işini gowulandyrmak üçin örtük goşundylary hökmünde hem ulanylýar.
Amino smolalarynyň iş prinsipi:
Bişiriji laklardaky amino smolalaryň ähmiýeti olaryň örtüklerdäki paýyndan has köp. Örtük formulalarynyň dizaýnynda amino smolalaryň himiki häsiýetlerini nähili ulanmalydygyny düşünmek barha möhümleşýär. Mysal üçin,Eger örtük formulalaryny döredijiler örtük plýonkasynyň käbir häsiýetlerinden nägile bolsalar, olary aşakdaky usullary ulanyp sazlap bilerler:
1. Plenka emele getirýän smolanyň özüniň kämilleşdirilmegi ýa-da täzeden saýlanmagy;
2. Aminokislotalaryň saýlanmagy (metil efirleşdirilmegi ýa-da butil efirleşdirilmegi we efirleşdiriliş derejesini saýlamak we ş.m.);
3. Plenka emele getirýän smolanyň amino smolasyna gatnaşygy.
4. Katalizatory saýlamak (ony goşmalymy ýa-da goşmaly dälmi we näçe goşmaly).
Birinjisinden başga, ýokardaky dört nokadyň hemmesi,amino smolalaryna degişlidir. Amino smolalarynyň häsiýetleri olaryň funksional toparlaryna we işjeňligine baglydyr.; şonuň üçin amino smolalaryň gurluşyny düşünmek örän möhümdir. Şeýle-de bolsa, amino smolalary düşünmezden öň, olar bilen bilelikde ulanylýan esasy smolalar barada esasy düşünje almak möhümdir.
Öň belläp geçişimiz ýaly, amino smolalary esasanalkid smolalary, akril smolalary, poliester smolalary we epoksi smolalary bilen bilelikde ulanylýarAlkid smolalary, esasan, poliollardan we polikislotaly smolalardan esterleşdirme arkaly sintez edilýär. Sintez wagtynda spirtler, adatça, artykmaç bolýar; polikislotalardaky käbir karboksil toparlary doly reaksiýa girmezligi mümkin, netijede alkid smolalary belli bir mukdarda karboksil we gidroksil toparlaryny öz içine alýar. Karboksil we gidroksil toparlarynyň mukdary, adatça, kislota gymmaty we gidroksil gymmaty bilen häsiýetlendirilýär. Kislotaly gymmat 1g gaty smolany KOH bilen titrlemek arkaly neýtrallaşdyrmak üçin zerur bolan milligram KOH sanyny aňladýar. Gidroksil gymmaty 1g gaty smoladaky OH toparlaryny KOH bilen titrlemek arkaly doly neýtrallaşdyrmak üçin zerur bolan milligram KOH sanyny aňladýar. Şonuň ýaly-da, poliester smolalary, akril smolalary we aminokislotalar hem belli bir mukdarda karboksil we gidroksil toparlaryny öz içine alýar. Tapawut smolalary sintezlemek üçin ulanylýan çig malda ýerleşýär; mysal üçin, akril smolalardaky karboksil toparlary akril kislotasyndan, gidroksil toparlary bolsa gidroksiakril kislotasyndan gelýär. Aminokislotalarda karboksil we gidroksil toparlarynyň mukdary hem tapawutlanýar. Kislota gymmaty, gidroksil gymmaty we ýapyşyklyk smolalaryň möhüm görkezijileri bolup, olaryň işine gönüden-göni täsir edýär.
Amino smolalary temasyna gaýdyp gelip, ilki bilen olaryň gurluşyna göz aýlalyň:
1-nji surat:
2-nji surat
1-nji suratda alkoksi, imino we gidroksimetil toparlaryny öz içine alýan bölekleýin alkillenen amino smola görkezilen. Eger uglerod we azot atomlary tarapyndan emele getirilen alty agzaly halkany skelet hökmünde kabul etsek, ondan gelip çykýan şahalary ýa-da gurluşlary göçme manyda üç kelleli we alty golly hökmünde häsiýetlendirip bolýar. Amino smolalarynyň häsiýetlerindäki köp sanly üýtgeşiklikler hut şu alty "goldaky" we olaryň çylşyrymly düzülişlerindäki we kombinasiýalaryndaky tapawutlar bilen baglanyşyklydyr.
2-nji suratda örän simmetrik HMMM gurluşy, ýagny doly metillenen amino smola, diňe bir funksional topary bolan ideallaşdyrylan metoksi topary görkezilýär. Efirleşme derejesi hakyky önümçilikde 1:6 (iň ýokary) derejesine ýetip bilmeýändigi üçin, doly metillenen amino smola diýilýän maddada hemişe käbir imino we gidroksimetil toparlary bolar.
Geliň, amino smolalarynyň häsiýetlerini öwrenmek üçin olaryň esaslaryny düşünip başlaýaly:
Smolany sintez etmegiň ilkinji ädimi, polihidroksimetil melamin emele getirmek üçin katalizatoryň gatnaşmagynda melamin formaldegid bilen reaksiýa girizmekdir. Triazin halkasyndaky ähli işjeň wodorod atomlary gidroksimetil toparlaryna öwrülip bilner, ýöne hakykatda triazin halkasyna reaksiýa berýän 2-den 6 mol formaldegiddir. Galan reaksiýa girmedik işjeň wodorod atomlary imino toparlary bilen görkezilýär. Soňra görerisimiz ýaly, bu toparlar öz-özünden kondensasiýa polimerleşmesi arkaly berkime prosesinde möhüm rol oýnaýarlar.
Polihidroksimetil melamin örän durnuksyzdyr we adaty örtük eredijilerinde çäkli ereýär. Amino smolalary, esasan, örtüklerde özara baglanyşdyryjy we berkidiji agent hökmünde işleýär. Örtükler üçin laýyk özara baglanyşdyryjy agent döretmek üçin, gidroksimetil topary, adatça, reaksiýa ukybyny azaltmak we adaty plýonka emele getiriji materiallar we alifatik eredijiler bilen utgaşyklylygyny ýokarlandyrmak üçin gysga zynjyrly spirt bilen efirleşdirilýär. Metanol we butanol köplenç gysga zynjyrly spirtler hökmünde ulanylýar. Goşulan metanolyň ýa-da butanolyň mukdaryny we beýleki şertleri gözegçilikde saklamak arkaly dürli derejede efirleşdiriji amino smolalary alnyp bilner.
Diňe formaldegid (gidroksimetil toparlary) bilen reaksiýa giren ýerler spirtler bilen örtülip bilner; reaksiýa girmedik wodorod atomlary (imino toparlary) gysga zynjyrly spirtler bilen reaksiýa girmeýär. Mundan başga-da, bu reaksiýa alty gidroksimetil toparynyň hemmesiniň spirtler bilen reaksiýa girip, geksaalkoksimetil melamin emele getirýändigini görkezýär, bu bolsa birden alty gidroksimetil toparynyň spirtler bilen reaksiýasyny hakykatdanam gözegçilikde saklap boljakdygyny aňladýar. Şonuň üçin hem dürli görnüşli amino smolalarymyz bar.
Öz-özüni polimerleşdirmek amino smolalaryndan :
Amino smolalarynyň molekulýar agramy öz-özünden kondensasiýa derejesi ýa-daözara baglanyşyktriazin halkasyndaky funksional toparlaryň (imino, gidroksimetil, alkoksimetil) we melamin molekulalarynyň arasynda. Soňky ulanylyşlarda özara baglanyşyk polimerleşme derejesi amino smolasynyň molekulýar agramyna we örtük plýonkasynyň işine düýpli täsir edýär.
Aminokislotalaryň öz-özünden kondensasiýa reaksiýasy aşakdaky ýol arkaly bolup biler:
3-nji surat:
Çepdäki reaksiýa metilen köprüsini emele getirýär, sagdaky reaksiýa bolsa metilen efir köprüsini emele getirýär. Aminokislotalarda köprüleriň birleşme derejesi adatça polimerleşme derejesi (DP) hökmünde görkezilýär: DP = her bir triazin halkasynyň molekulýar agramy / agramy. Irki aminokislotalaryň köpüsi öz-özünden polimerleşýärdi, DP > 3.0 boldy. Tehnologiýanyň ösüşi taýýar aminokislotalarda öz-özünden kondensasiýany azaltmaga mümkinçilik berdi. Häzirki wagtda söwda taýdan elýeterli melaminokislotalaryň DP-leri 1.1-e çenli pes.
Amino smolasynyň molekulýar agramynyň esasy täsiri örtük dykyzlygynda şöhlelenýär. DP > 2.0 bolan melamin smolalary degişli dykyzlyga ýetmek üçin ergin bilen 50%–80% gaty maddalara çenli suwuklandyrylmaly. DP 1.1 we 1.5 aralygynda bolan monomer görnüşli melamin smolalary adatça 100% netijeli gaty maddalar görnüşinde berilýär; goşmaça erginler taýýar örtügiň UOC-laryna uly täsir edýär. Amino smolalarynyň molekulýar agramy örtügiň gatap galma reaksiýasyna we plýonka häsiýetlerine hem täsir edýär. Ýokary DP-li amino smolasyny ulanýan örtük ulgamy, şol bir gurluşly, ýöne pes DP-li amino smolasyny ulanýan örtük ulgamyna garanyňda, görkezilen özara baglanyşyk dykyzlygyna has gysga wagtda ýeter. Şonuň üçin, ýokary DP-li özara baglanyşyk agentlerini öz içine alýan örtükler, şol bir gatap galma ýagdaýyna ýetmek üçin az katalizator ýa-da has gowşak kislota katalizatoryny talap edýär. Molekulýar agramyň plýonka häsiýetlerine täsiri, esasan, çeýelik aralygyndadyr. Ýokary DP-li amino smolalary bilen gatap galma örtükleri amino-amino baglanyşyklarynyň ýokary göterimini we az amino-lak baglanyşyklaryny öz içine alýar. Bu görnüşli özara baglanyşyk tor gurluşy gowy berklige eýe bolan örtügi emele getirýär, ýöne ol döwülip hem biler. Käwagt munuň öwezini has çeýe boýag smolasyny saýlamak bilen dolduryp bolýar. Şeýle-de bolsa, ýokary çeýe örtükleri talap edýän ulanylyşlar, adatça, monomer amino smolalaryny talap edýär.
Karboksil toparlaryny öz içine alýan poliesterler melamin-formaldegid bilen reaksiýa girip, dürli fiziki häsiýetlere eýe bolan peýdaly termoset ýüz örtüklerini öndürip bilýärler.
Köp butillenen melamin-formaldegid smolalary, esasan, polimerleşme derejesiniň başlangyç derejesindäki (molekulýar agramy) we alkoksi toparlaryň gidroksimetil toparlary we aminokislotalary bolmadyklara gatnaşygyndaky tapawutlar sebäpli täjirçilik taýdan amatlydyr. Bu tapawutlar suwuklygyň ýapyşyklygyna, melamin bilen poliesteriň utgaşyklylygyna we emalyň gatap galmagyna täsir edýär. Adaty melamin smolalary, gapdal gidroksil toparlary bilen reaksiýa girip, esasan poliester molekulalary bilen özara baglanyşýar. 120°C we 150°C aralygyndaky gatap galma temperaturasynda özara baglanyş reaksiýasy kislota katalizlenenligi sebäpli, güýçli kislotalar adatça poliester smolalarynyň özara baglanyş reaksiýasyna täsir edýär; ýöne käbir poliesterler emal ulgamyny gatap galmak üçin örän gowşak kislotalarda goşmaça kislota katalizini talap edýär.
Şu aşakdaky hadysa bar: Melamin-poliesteriň özara baglanyşyk reaksiýasyndan başga-da, butillenen melamin-formaldegid smolasy hem öz-özünden kondensasiýa reaksiýasyna girýär. Ýagny, amino smolasy melamin tor gurluşyny emele getirmek üçin öz-özünden özara baglanyşykdan geçýär. Bu reaksiýa melamin-poliester reaksiýasy bilen bir wagtda bolup geçýär we bäsdeş reaksiýadyr. Bu reaksiýanyň sebäbi, butoksi toparlaryndan başga-da, butillenen melamin-formaldegid smolasy erkin uglewodorod metil toparlaryny we imino toparlaryndan wodorody hem öz içine alýar, bularyň hemmesi biri-biri bilen reaksiýa girip bilýär. Amino smolasy öz-özünden özara baglanyşykdan geçensoň, käbir funksiýalaryny ýitirer.
Öz-özünden özara baglanyşmak köplenç örtüklere has berklik we himiki garşylyk berýär, emma ol elastikligiň ep-esli ýitmegine getirýär. Poliester laklarynda ýeterlik elastiklige ýetmek üçin...
Geksametoksimetil melamin (HMMM) doly gidroksimetillenen we doly metillenen monomer amino smolasydyr. Butillenen melamin-formaldegide meňzeş, ol gyzdyrylanda poliester smolasynyň gidroksil toparlary bilen özara baglanyşyk reaksiýasyna girýär we ýumşadyjy däl gaty maddany emele getirýär. Esasan, kislota katalizatory bolmasa, HMMM uzak wagtlap ýa-da ýokary temperatura bilen hem öz-özünden özara baglanyşyk döremez. Şeýle-de bolsa, köpçülikleýin HMMM güýçli kislota katalizatorynyň gatnaşmagynda 150°C-de öz-özünden özara baglanyşyk reaksiýasyna gatnaşar. Tersine, güýçli kislota bolmasa-da, adaty butillenen melamin we karbamid smolalary temperatura ýokarlananda güýçli öz-özünden özara baglanyşyk reaksiýalaryna gatnaşar.
Amino smolalarynyň berkime reaksiýasy:
Aminokislotalaryň esasy plýonka emele getirýän material molekulalaryny tor gurluşyna birikdirmek üçin ulanylýandygy sebäpli, aminokislotalaryň boýagokislotalary bilen bilelikde kondensasiýa reaksiýasy uly gyzyklanma döredýär. Tipiki mysal hökmünde efirleşme (alyş-çalyş) reaksiýasyny görkezmek bolar.boýag smolalarynda gidroksil toparlarynyň we amino smolalarynda alkoksimetil toparlarynyň.
Yssylyk we kislota katalizatorlarynyň şertlerinde (adatça berkime şertlerinde), çarpaz baglanyşyk çalt bolup, boýagdaky ähli elýeterli gidroksil toparlaryny birleşdirýär. Aslynda, polimer tor gurluşy emele gelende, reagentleriň akgynlygy peselýär we käbir gidroksil toparlary reaksiýa girmän galýar. Umuman, örtükde ideal gatnaşyk bilen deňeşdirilende amino smolasynyň artykmaçlygy bolanda, galan alkoksi toparlar beýleki reaksiýalara gatnaşyp ýa-da örtük plyonkasynda reaksiýa girmän galyp bilerler. Öň belläp geçişimiz ýaly, amino smolalar aňsatlyk bilen öz-özünden çarpaz baglanyşyk döredýär we biri-biri bilen reaksiýa girýär, bu bolsa önümçilik wagtynda molekulýar agramyň artmagyna getirýär. Bu reaksiýalar örtük berkime wagtynda hem bolup geçýär. Şeýlelik bilen, negatiw faktor bolmakdan has köp, amino smolalaryň belli bir derejede öz-özünden çarpaz baglanmagy gowy berk, berk gaplanan polimer matrisasyny almak üçin möhümdir. Amino smolalaryň üç funksional toparynyň hemmesi öz-özünden çarpaz baglanyşyk reaksiýalaryna gatnaşýar we güýçli kislotalar bilen katalizlenen doly alkillenen melamin smola örtüklerinde bu reaksiýalaryň örtük smolasy bilen efir alyş-çalşygyndan soň bolup geçýändigine subutnama bar. Daşarky katalizatorlaryň ýa-da gowşak kislota katalizatorlarynyň ýoklugynda, bu öz-özüne çarpaz baglanyş reaksiýalary ýokary imino/ýa-da gidroksimetil funksiýaly melamin smola ulgamlarynda has köp derejede ýüze çykýar. Iki ýagdaýda hem gowy tor gurluşynyň emele gelmegi üçin ýeňil öz-özüne polimerleşme reaksiýasy örän möhümdir.
Aminokislotalaryň özara baglanyşykly örtükleriniň gataplaşmagy mahalynda, beýleki reaksiýalar formaldegidiň aýrylmagy we gidrolizlenmegi bolup geçýär. Formaldegidiň aýrylmagy adaty gataplaşma temperaturasynda aňsatlyk bilen bolup geçýär, bu bolsa aminokislotalaryň gataplaşmagy mahalynda formaldegidiň bölünip çykmagynyň ýeke-täk sebäbidir; beýleki formaldegid erkin formaldegiddir.
Aminokislotalaryň özara baglanyşygy netijesinde plýonka emele gelip, gurlanda, käbir gidroliz reaksiýalary ýüze çykýar. Bu prosesde käbir alkoksimetil toparlary gidroksimetil toparlaryna öwrülýär. Ýokary imino ýa-da gidroksimetil mukdary bolan melaminokislotalaryň gidrolizi alkaliler tarapyndan katalizlenip bilner we hatda otagyň temperaturasynda hem haýal bolup biler. Bu bolsa aminokislotalaryň öz-özünden özara baglanyşygyna has meýilli bolmagyna getirýär we saklanýan wagtynda örtügiň ýapyşyklygynyň ýokarlanmagyna getirýär. Munuň öňüni almak üçin, suw esasly örtüklerde doly metillenen melaminokislotalary ýa-da alkali gidrolize çydamly eredijiler ulanylyp bilner. Doly alkillenen melaminokislotalary suw esasly ulgamlarda alkali katalizlenen gidrolize çydamlydyr. Doly alkillenen we bölekleýin alkillenen melaminokislotalary suw esasly ulgamlarda kislota katalizlenen gidrolize çydamly däldir; şonuň üçin suw esasly ulgamda bloklanan kislota katalizatory ulanylmaly.
Has köp bilmek isleseňizözara baglanyşdyryjy agentönümler, biziň bilen habarlaşyp bilersiňiz.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 19-njy dekabry