1.Gidrolizga qarshi vositalarasosan poliester polimerlarining gidroliz jarayonini blokirovka qilishga qaratilgan.

PBT, PET, PLA va poliuretanlar (TPU, CPU) kabi efir bog'lanishlarini o'z ichiga olgan polimerlardan foydalanadigan dasturlarda suv molekulalari yuqori harorat va namlik sharoitida molekulyar zanjirdagi efir yoki uretan bog'lanishlariga osongina hujum qiladi. Bu zanjirning uzilishi va gidrolizga, polimer molekulyar og'irligining pasayishiga va natijada mo'rtlikka, yorilishga va ishlashning yo'qolishiga olib keladi. Ushbu gidroliz jarayoniga qarshi turish uchun gidrolizga qarshi vositalar qo'llaniladi. Gidrolizga qarshi vositalar asosan ikki toifaga bo'linadi: reaktiv va fizik. Reaktiv gidrolizga qarshi vositalar kimyoviy reaksiyalar orqali gidrolizning boshlang'ich joylarini yoki mahsulotlarini yo'q qiladi, bu asosiy va yuqori samarali usulni ifodalaydi. Boshqa tomondan, fizik gidrolizga qarshi vositalar fizik ta'sir orqali namlikni bloklaydi yoki yutadi.

Fizik gidroliz ingibitorlari kimyoviy reaksiyalarda ishtirok etmaydi, lekin fizik vositalar orqali namlikning kirib borishiga to'sqinlik qiladi. Vakillik qiluvchi turlariga zeolitlar, kaltsiy oksidi (CaO), diatomli tuproq, silanlar va mumlar kiradi. Zeolitlar va kaltsiy oksidi o'zlarining g'ovakli tuzilishi yoki kimyoviy reaksiyalari orqali polimer tomonidan qayta ishlash va foydalanish paytida so'rilgan namlikni yutadi va ushlab turadi, asosan materiallarni qayta ishlashdan oldin oz miqdorda namlik (masalan, in'ektsiya va ekstruziya) tufayli parchalanishdan himoya qiladi va asosan "qurituvchi" xususiyatlar vazifasini bajaradi. Boshqa tomondan, silanlar va mumlar mahsulot yuzasiga ko'chib, gidrofob to'siq hosil qiladi yoki namlikning kirib borish yo'lini qatlamli plomba moddalari (masalan, loy) orqali kengaytiradi, asosan material yuzasini himoya qiladi.

Reaktiv gidroliz ingibitorlari polimer zanjirlarining uchlarida karboksil guruhlari (-COOH) yoki gidroliz paytida hosil bo'lgan karboksil guruhlari bilan reaksiyaga kirishib, gidrolizning avtokatalitik jarayonini to'xtatishi va shu tariqa asosiy barqarorlashtiruvchi ta'sirga erishishi mumkin. Bularga asosan karbodiimid, oksazolin, epoksi va aziridin gidroliz ingibitorlari kiradi.

2. Karbodiimid eng foydali va keng qo'llaniladigan reaktiv gidroliz inhibitori hisoblanadi.

Karbodiimidlar hozirda eng keng qo'llaniladigan va samarali antigidroliz agentlari sinfidir. Ular polimer gidrolizi natijasida hosil bo'lgan karboksil guruhlari bilan reaksiyaga kirishib, barqaror N-asilurea hosil qiladi, shu bilan gidroliz reaksiyasi katalizatorini yo'q qiladi va avtokatalitik siklni buzadi. Reaktiv antigidroliz agentlarining yana bir muhim sinfi bo'lgan oksazolin hosilalari reaktiv funktsional guruh sifatida oksazolin halqasiga ega. Oksazolin halqasi ham karboksil, ham gidroksil guruhlari bilan reaksiyaga kirishib, efir amidlari yoki diesterlarni hosil qilishi mumkin, shu bilan polimer uchlarini barqarorlashtiradi. Epoksi-funktsionalizatsiyalangan polimerlar stabilizatsiyani ta'minlash uchun epoksi guruhlarining yuqori reaktivligidan foydalanadi. Epoksi guruhlari karboksil, gidroksil va hatto amino guruhlari bilan reaksiyaga kirishib, shu bilan bu reaktiv guruhlarni yopib qo'yishi mumkin.

Jadval: Umumiy reaktiv gidrolizga chidamli moddalarni taqqoslash

Gidrolizga qarshi vositalarning turlari	karbodiimid	Epoksi funktsional guruh polimerlari	Oksazolinidlar
Asosiy mexanizm	U gidroliz natijasida hosil bo'lgan karboksil guruhlari bilan reaksiyaga kirishib, barqaror N-asilurea hosil qiladi va shu bilan avtokatalitik siklni buzadi.	Uning epoksi guruhi karboksil, gidroksil va amino guruhlari kabi turli guruhlar bilan reaksiyaga kirishishi mumkin.	Uning oksazolin halqasi karboksil va gidroksil guruhlari bilan reaksiyaga kirishishi mumkin.
Asosiy afzalliklari	● Gidrolizga juda yuqori qarshilik, eng sezilarli ta'sirga ega.	●Ko'p funksiyalilik: Zanjirni uzaytirish va parchalangan molekulalarni tiklash funktsiyalarini birlashtiradi.	● Ikki tomonlama reaksiya, keng qo'llanilish doirasiga ega
	Qo'shimcha miqdori oz (0,5% -2,0%), materialning ichki xususiyatlariga minimal ta'sir ko'rsatadi.	● Erish kuchini va yopishqoqligini oshirishi mumkin	● Muayyan tizimlarda moslashtiruvchi sifatida foydalanish mumkin.
	● Nisbatan yaxshi xavfsizlik	● Polimerlar bilan yaxshi moslik
Asosiy kamchiliklar	● Nisbatan yuqori narx	● Yagona gidrolizga qarshi vosita sifatida uning samaradorligi karbodiimid samaradorligi kabi o'ziga xos emas.	● Narxlar odatda eng qimmat bo'ladi
	● Asosan karboksil guruhlarini nishonga oladi; gidroksil guruhlari bilan to'g'ridan-to'g'ri reaksiyaga kirishmaydi.	● Haddan tashqari qo'shish o'zaro bog'lanish yoki jele hosil bo'lishiga olib kelishi mumkin.	● Umumiy maqsadli dasturlarda samaradorlik ustunligi yo'q
Odatdagi ilovalar	● Polyester: PBT, PET, PLA, PBAT	● Plastikni qayta ishlash: rPETni ta'mirlash va boshqalar.	● Polyester (PET, PBT)
	● Poliuretan: TPU, protsessor (poyabzal tagliklari, shlanglar va boshqalar)	● Poliamid (neylon)	● Poliamid
		● Bir vaqtning o'zida qalinlashtirishni talab qiladigan poliester tizimlari	● Polimer qotishmasi (moslashtiruvchi sifatida)

 

3. Karbodiimid karboksilik kislotalar bilan reaksiyaga kirishib, asilureya tuzilmalarini hosil qilish orqali gidroliz jarayonini bloklaydi.

Poliester polimerlari namlikning barqarorligi pastligini namoyish etadi. Yuqori harorat va namlik sharoitida polimerdagi efir bog'lanishlari suv bilan reaksiyaga kirishadi, bu esa makromolekulaning uzun zanjirli tuzilishini parchalanishiga va terminal karboksil guruhlarini hosil qilishiga olib keladi. Ushbu terminal karboksil guruhlari H+ ionlarini ionlashtirishi, kislota bilan gidroliz reaksiyasini yanada katalizlashi, natijada turli xil material xususiyatlarining sezilarli darajada pasayishiga va xizmat muddatining sezilarli darajada qisqarishiga olib keladi. Karbodiimid (N=C=N) funktsional guruhlarini o'z ichiga olgan karbodiimid birikmalari polimer gidrolizi paytida hosil bo'lgan karboksil guruhlari bilan reaksiyaga kirishib, barqaror atsilurea tuzilmalarini hosil qilishi mumkin, bu esa bir vaqtning o'zida karboksil guruhi konsentratsiyasini kamaytiradi va keyingi gidrolizning oldini oladi. Ular hozirda mavjud bo'lgan eng ko'p ishlatiladigan gidrolizga qarshi vositalar qatoriga kiradi.

Karbodiimid antigidroliz agentlari xilma-xil bo'lib, keng miqyosda monomer va polimer turlarga tasniflanishi mumkin. Monomer karbodiimid birikmalari faqat bitta karbodiimid funktsional guruhini o'z ichiga oladi va kichik molekulali birikmalardir. Polimer karbodiimid birikmalari odatda ikki yoki undan ortiq karbodiimid funktsional guruhlarini o'z ichiga oladi, nisbatan yuqori molekulyar og'irlikka ega va uzun zanjirli polimer tuzilish turiga kiradi.

Monomerik karbodiimidantigidroliz vositalarixona haroratida yorqin sariqdan jigarranggacha bo'lgan suyuqliklar yoki kristallardir. Ular organik erituvchilarda eriydi, lekin suvda erimaydi va yuqori tozalik, oddiy tayyorlash va yuqori reaktivlik kabi afzalliklarga ega. 2,6-Diizopropilfenil)karbodiimid eng ko'p ishlatiladigan tijoratda mavjud bo'lgan monomer karbodiimid antigidroliz agentidir.

 

Polimer karbodiimidlar xona haroratida sariqdan jigarranggacha bo'lgan kukunlar yoki yopishqoq suyuqliklar bo'lib, nisbiy molekulyar massasi odatda 1000 dan katta, oligomerlarning nisbiy molekulyar massasi esa taxminan 2000 da nazorat qilinadi. Polimer karbodiimidlar odatda diizosiyanat monomerlari, katalizatorlar, erituvchilar va qopqoqni qoplovchi moddalarni mos haroratlarda reaksiyaga kirishtirish orqali olinadi. Birinchidan, diizosiyanat monomerlari bir nechta karbodiimid guruhlari va izosiyanatning oxirgi guruhlarini o'z ichiga olgan prepolimerni olish uchun katalizator ostida kondensatsiya reaksiyasidan o'tadi. Keyin, izosiyanat guruhlari polikarbodiimidlarni olish uchun qopqoqni qoplovchi moddadan faol vodorod bilan reaksiyaga kirishadi. Odatda polikarbodiimidlar 2,4,6-triizopropilfenil-1,5-diizosiyanatni kondensatsiyalash va qopqoqni 2,6-diizopropilfenil monoizosiyanat bilan qoplash orqali olinadi.

 

4. Karbodiimidning odatiy qo'llanilish sohalari

PET, eng keng tarqalgan poliester material sifatida, ajoyib mexanik xususiyatlarga, o'lchovli barqarorlikka, kimyoviy qarshilikka va optik xususiyatlarga ega va qishloq xo'jaligi, sanoat, qurilish, tibbiyot va avtomobilsozlik sohalarida keng qo'llaniladi. PET PTA va etilen glikolning polikondensatsiyasi orqali ishlab chiqariladi; efir bog'lanishlari gidrolitik degradatsiyaga juda moyil bo'lib, polimer yopishqoqligining pasayishiga va ishlashning jiddiy yomonlashishiga olib keladi. PET gidrolizi uning quyi oqim mahsulotlarini yuqori haroratli, nam yoki tashqi muhitda qo'llashni cheklaydi. Tegishli tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, plyonka namunalarini tayyorlash uchun PET masterbatchiga monomerik anti-gidroliz agentlarini qo'shish plyonka mahsulotlarining issiqlikka chidamliligini, nam issiqlik qarishini va sinish paytida cho'zilishini yaxshilaydi. Aromatik karbodiimid ayniqsa yaxshi gidroliz ko'rsatkichlarini ko'rsatadi.

Poliuretan sintezi turli xil monomerlardan foydalanadi, boshqariladigan reaksiyalarni amalga oshirishga imkon beradi va yuqori mustahkamlik, aşınmaya bardoshlilik, yaxshi haroratga chidamlilik va ishlov berish qulayligi kabi afzalliklarni taqdim etadi. U yopishtiruvchi moddalar, qoplamalar, elastomerlar, ko'pikli plastmassalar va sintetik tolalarda keng qo'llaniladi. Poliester tipidagi poliuretan oligomerik poliester poliollaridan tayyorlanadi, ularning molekulyar zanjirlarida ko'plab efir bog'lanishlari mavjud bo'lib, bu esa gidrolizga chidamlilikning pasayishiga olib keladi. Karbodiimidga qarshi gidroliz agentlari poliuretan sinteziga minimal salbiy ta'sir ko'rsatadi va sintez jarayonida poliester polioliga qo'shilishi mumkin. Bundan tashqari, izosiyanat kondensatsiyasi bilan tayyorlangan polimerik karbodiimidlar -N=C=O uch guruhlarini o'z ichiga oladi, bu ularga gidrolizga chidamli poliuretan tayyorlash reaksiyasida ishtirok etish imkonini beradi. Bundan tashqari, poliuretan aralashtirish paytida karbodiimidlar qo'shilishi mumkin. Tegishli tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, karbodiimidlarning qo'shilishi poliester poliolining boshlang'ich kislota qiymatini pasaytirishi, poliester gidrolizini inhibe qilishi va TPU ning gidrolizga chidamliligini samarali ravishda oshirishi mumkin.

PBAT, PLA va poliglikolik kislota (PGA) kabi poliester asosidagi biologik parchalanadigan polimerlar yaxshi biomoslashuvchanlik, biologik parchalanish, xavfsizlik, toksiklik yo'qlik va yaxshi fizik-mexanik xususiyatlarga ega bo'lib, tibbiy asboblar, qadoqlash materiallari va qishloq xo'jaligida katta istiqbolga ega. Biroq, bu biologik parchalanadigan materiallarning barchasi yomon gidrolitik va termal barqarorlikka ega, qayta ishlash, saqlash va foydalanish paytida osongina parchalanadi, bu esa ishlashning pasayishiga olib keladi va kutilgan umr ko'rish muddatiga yetmaydi. Karbodiimid PBAT, PLA va PGA molekulyar zanjirlaridagi terminal karboksil guruhlari bilan qoplama reaksiyasiga kirishib, nisbatan barqaror atsilurea tuzilishini hosil qilishi, shu bilan birga gidrolizni inhibe qilishi va termal barqarorlikni oshirishi mumkin.

Karbodiimid bilan modifikatsiyalangan MDI (suyuqlashtirilgan MDI deb ham ataladi) difenilmetan diizosiyanatning (MDI) asosiy modifikatsiyalangan mahsulotlaridan biridir. U karbodiimid guruhlarini hosil qilish uchun katalizator ta'sirida MDI ning kondensatsiya reaksiyasi orqali ishlab chiqariladi. Karbodiimid bilan modifikatsiyalangan MDI xona haroratida suyuq bo'lishi, saqlanishi osonligi va uzoq saqlash muddati bilan ajralib turadi. Shu bilan birga, u poliuretan materiallarining gidrolizga chidamliligini sezilarli darajada oshirishi mumkin.

Agar siz gidrolizga qarshi vositalar haqida ko'proq bilmoqchi bo'lsangiz, bemalol murojaat qilingBiz bilan bog'lanish.