Karboksilik hidrofilik zincir uzatıcılar DMBA ve DMPA.

önsöz

Su bazlı poliüretan üretiminde, anyonik hidrofilik zincir genişletici olarak karboksilik asit, benzersiz moleküler yapısı ve mükemmel ürün performansı için yaygın olarak kullanılan diollü bir tür karboksilik asittir.
Karboksilik asit tipi zincir genişletici esas olarak 2,2-dihidroksimetilpropiyonik asit (DMPA) ve 2,2-dihidroksimetilbütirik asit (DMBA) içerir.Hem hidroksil hem de karboksil gruplarına sahip benzersiz bir çok işlevli bloke diol molekülüdür.Alkali ile nötralizasyondan sonra, serbest asit grubu reçinenin suda çözünürlüğünü veya dispersiyon performansını aktif olarak iyileştirebilir;Kaplamaların yapışmasını ve sentetik elyafların boyama özelliklerini geliştirmek için polar gruplar tanıtıldı;Kaplamanın alkali çözünürlüğünü arttırın.Suda çözünür poliüretan sistem, suda çözünür alkid reçine ve polyester reçine, epoksi ester kaplama, poliüretan elastomer ve toz kaplamaya uygulanabilir.
Ayrıca deri kimyasal malzemeleri, sıvı kristaller, mürekkepler, gıda katkı maddeleri ve yapıştırıcı kimyasallarında, özellikle su emülsiyonu poliüretan ve deri apre ajanlarının imalatında kullanılabilir.Sadece bir zincir uzatıcı değil, aynı zamanda poliüretan su losyonunun stabilitesini büyük ölçüde artırabilen poliüretan için iyi bir kendi kendine emülsiyonlaştırıcı ajandır, bu nedenle yaygın olarak kullanılır.

Dihidroksimetil Karboksilik Asit Kullanmanın Avantajları

Sulu poliüretan losyon genellikle hidrofilik ajanı poliüretan moleküler zincirine sokar, daha sonra tuz oluşturmak için alkali ile nötralize olur ve poliüretan sulu losyonu oluşturmak için mekanik karıştırma ile deiyonize suda dağılır.
Su bazlı poliüretanda kullanılan başlıca üç tip hidrofilik ajan vardır: anyonik, katyonik ve iyonik olmayan.Anyonik tip esas olarak şunları içerir: 2,2-dihidroksimetilpropiyonik asit, 2,2-dihidroksimetilbütirik asit, tartarik asit, bütandiol sülfonat, sodyum etilendiaminetansülfonat, gliserol ve maleik anhidrit;Katyonik tip esas olarak şunları içerir: metildietanolamin, trietanolamin, vb;İyonik olmayan tip esas olarak hidroksil sonlu polietilen oksit içerir.
Polietilen oksit gibi iyonik olmayan hidrofilik ajan içeriği, dispersiyonun kararlı hale getirilmesi için çok yüksek olmalıdır.Hidrofilik grup olarak hidroksil polioksietilen eterden yapılan su bazlı poliüretan reçine iyi elektrolit direncine sahiptir, ancak filmin suya direnci çok zayıftır, bu nedenle pratik değildir;
Hidrofilik bir bileşik olarak etilendiamin sodyum akrilat eklentisi gibi katyonik hidrofilik ajan, tüm reaksiyon sistemini alkali yapar.Sadece - NH2 grubu ile - NCO grubu arasında değil, - NCO grubu ile - nhcoo arasında da hızlı bir reaksiyon vardır.Bu nedenle reaksiyonun kontrol edilmesi zordur ve jelleşmesi kolaydır.Ayrıca hazırlanan losyon, kaba partiküllere ve zayıf film oluşturan su direncine sahiptir, bu nedenle endüstride kullanılamaz;
Anyonik formdaki dihidroksimetil karboksilik asit, iki hidroksil grubu içerir ve ayrıca bir zincir uzatıcı görevi görür.Bu ikili rol, kendi kendine emülsifiye edici Pu losyonun hazırlanmasında büyük avantajlar göstermesini sağlar.Karbamat sentezi sırasında reaksiyon sistemini asidik hale getirir.Asidik koşullar altında, - NCO ve - Oh arasındaki reaksiyon hafiftir, - nhcoo - reaksiyona katılmaz ve jele neden olmaz.Ek olarak, dimetilol karboksilik asit, hidrofilik grubun (yani, karboksil grubunun) makromoleküler zincir segmentinde yer alması için bir zincir uzatıcı görevi de görür.Nötralize edici ajan olarak üçüncül amin kullanılarak, mükemmel stabiliteye ve mükemmel film oluşturucu su ve solvent direncine sahip sulu bir poliüretan reçine hazırlanabilir.Dihidroksimetil karboksilik asit, su bazlı poliüretan reçinenin hazırlanmasında yaygın olarak kullanılan en iyi hidrofilik bileşiktir.

2,2-Dihidroksimetilpropiyonik Asit (DMPA) ve 2,2-Dihidroksimetilbütirik Asit (DMBA)

İki çeşit Dihidroksimetil karboksilik asit arasında 2,2-dihidroksimetil propiyonik asit uzun süredir kullanılmaktadır ve günümüzde yaygın olarak kullanılan bir hidrofilik zincir genişleticidir.Birçok avantajı olmasına rağmen, esas olarak ısıtılması ve eritilmesi zor olan, N-metilpirolidon (NMP) gibi organik çözücülerin eklenmesini gerektiren yüksek erime noktası (180-185 ℃) nedeniyle birçok dezavantajı da vardır. n N-dimetilamid (DMF), aseton vb., NMP'nin ise APU hazırlandıktan sonra çıkarılması zor olan yüksek bir kaynama noktası vardır.Ayrıca, DMPA'nın asetonda küçük bir çözünürlüğü vardır ve sentez işlemine büyük miktarda aseton eklenmesi gerekir.Keton giderme işlemi yalnızca enerji israfı sağlamakla kalmaz, aynı zamanda güvenlik risklerini de beraberinde getirir.Bu nedenle 2,2-dihidroksimetilpropiyonik asit kullanımı sadece enerji tüketiminde yüksek olmakla kalmaz, aynı zamanda üründe organik kalıntılara neden olması da kolaydır.
2,2-dihidroksimetil propiyonik asit ile karşılaştırıldığında, 2,2-dihidroksimetil butirik asit aşağıdaki avantajlara sahiptir:
1. Organik çözücülerde daha iyi çözünürlüğe sahiptir.Aşağıdaki tablo, DMBA ve DMPA'nın farklı sıcaklıklarda ve solventlerde çözünürlük verilerini göstermektedir;
DMBA ve DMPA'nın farklı sıcaklıklarda ve solventlerde çözünürlük verileri:

Çözünürlük: birim: g / 100g solvent
Suda çözünürlük: DMBA için %48 ve DMPA için %12.

2. Yüksek reaksiyon hızı, hızlı reaksiyon hızı ve düşük reaksiyon sıcaklığı.Örneğin, poliüretan prepolimerin sentezlenmesi için reaksiyon süresi kısadır, genellikle sadece 50-60 dakikadır, DMPA ise 150-180 dakika sürer;
3. Daha ince partikül boyutuna ve dar dağılıma sahip su bazlı poliüretan losyon için kullanılır;
4. Düşük erime noktası, 108-114 ℃;
5. Formüllerin çeşitliliği, çözücülerin kullanımını azaltabilir, böylece çözücülerin ve atık sıvı arıtmanın maliyetini düşürür;
6. Tamamen solventsiz poliüretan ve polyester sistemleri hazırlamak için kullanılabilir;
Gerçek sentez işleminde herhangi bir çözücü tüketmesi gerekmez.Üretilen losyon, iyi performansa ve filmin mükemmel mekanik özelliklerine sahiptir, bu da sadece reaksiyon süresini kısaltmakla kalmaz, enerji tüketimini de azaltır, aynı zamanda enerji tasarrufu da sağlar.Bu nedenle 2,2-dihidroksimetil bütirik asit en iyi bilinen hidrofilik bileşiktir.