Karboksilo hidrofilinės grandinės ilgintuvai DMBA ir DMPA.

Pratarmė

Vandens poliuretano gamyboje karboksirūgštis kaip anijoninė hidrofilinė grandinės ilgintuvas yra tam tikra karboksirūgštis su dioliu, kuri buvo plačiai naudojama dėl savo unikalios molekulinės struktūros ir puikių gaminio savybių.
Karboksirūgšties tipo grandinės ilgintuvą daugiausia sudaro 2,2-dihidroksimetilpropiono rūgštis (DMPA) ir 2,2-dihidroksimetilsviesto rūgštis (DMBA).Tai unikali daugiafunkcinė blokuota diolio molekulė, turinti ir hidroksilo, ir karboksilo grupes.Po neutralizavimo šarmais laisvųjų rūgščių grupė gali aktyviai pagerinti dervos tirpumą vandenyje arba dispersiją;Poliarinės grupės buvo įvestos siekiant pagerinti dangų sukibimą ir sintetinių pluoštų dažymo savybes;Padidinkite dangos tirpumą šarmuose.Jis gali būti naudojamas ant vandenyje tirpaus poliuretano sistemos, vandenyje tirpios alkidinės dervos ir poliesterio dervos, epoksidinės esterio dangos, poliuretano elastomero ir miltelinio dažymo.
Jis taip pat gali būti naudojamas odos cheminėse medžiagose, skystuose kristaluose, rašaluose, maisto prieduose ir lipniose cheminėse medžiagose, ypač gaminant vandens emulsinį poliuretaną ir odos apdailos medžiagas.Tai ne tik grandinės ilgintuvas, bet ir geras savaime emulsuojantis poliuretano agentas, kuris gali labai pagerinti poliuretano vandens losjono stabilumą, todėl jis yra plačiai naudojamas.

Dihidroksimetilkarboksirūgšties naudojimo pranašumai

Vandeninis poliuretano losjonas paprastai įveda hidrofilinį agentą į poliuretano molekulinę grandinę, tada neutralizuojamas šarmu, kad susidarytų druska, ir disperguojamas dejonizuotame vandenyje, mechaniniu maišymu, kad susidarytų poliuretano vandeninis losjonas.
Vandeniniame poliuretane daugiausia naudojami trijų tipų hidrofiliniai agentai: anijoniniai, katijoniniai ir nejoniniai.Anijoninis tipas daugiausia apima: 2,2-dihidroksimetilpropiono rūgštį, 2,2-dihidroksimetilsviesto rūgštį, vyno rūgštį, butandiolio sulfonatą, natrio etilendiaminetansulfonatą, glicerolį ir maleino anhidridą;Katijoninis tipas daugiausia apima: metildietanolaminą, trietanolaminą ir kt.;Nejoninis tipas daugiausia apima hidroksilo galą turintį polietileno oksidą.
Nejoninio hidrofilinio agento, pvz., polietileno oksido, kiekis turi būti labai didelis, kad dispersija būtų stabili.Vandens poliuretano derva, pagaminta iš hidroksilo polioksietileno eterio kaip hidrofilinės grupės, turi gerą elektrolitų atsparumą, tačiau plėvelės atsparumas vandeniui yra labai prastas, todėl tai nėra praktiška;
Katijoninis hidrofilinis agentas, toks kaip etilendiamino natrio akrilato aduktas, kaip hidrofilinis junginys, paverčia visą reakcijos sistemą šarmine.Vyksta ne tik greita reakcija tarp - NH2 grupės ir - NCO grupės, bet ir reakcija tarp - NCO grupės ir - nhcoo.Todėl reakciją sunku suvaldyti ir ji lengvai sustingsta.Be to, paruoštas losjonas turi stambių dalelių ir silpną atsparumą vandeniui, todėl negali būti naudojamas pramonėje;
Dihidroksimetilkarboksirūgštis anijoninėje formoje turi dvi hidroksilo grupes ir taip pat veikia kaip grandinės pratęsėjas.Dėl šio dvigubo vaidmens jis turi didelių pranašumų ruošiant savaime emulsuojantį Pu losjoną.Karbamato sintezės metu jis rūgština reakcijos sistemą.Esant rūgštinėms sąlygoms, reakcija tarp - NCO ir - Oh yra švelni, o - nhcoo - reakcijoje nedalyvauja ir nesukels gelio.Be to, dimetilolio karboksirūgštis taip pat veikia kaip grandinės pratęsėjas, todėl hidrofilinė grupė (ty karboksilo grupė) yra stambiamolekulinės grandinės segmente.Naudojant tretinį aminą kaip neutralizuojantį agentą, galima paruošti vandeninę poliuretano dervą, pasižyminčią puikiu stabilumu ir puikiu atsparumu vandeniui ir tirpikliams, sudarančia plėvelę.Dihidroksimetilkarboksirūgštis yra geriausias hidrofilinis junginys, plačiai naudojamas gaminant vandens poliuretano dervą.

2,2-dihidroksimetilpropiono rūgštis (DMPA) ir 2,2-dihidroksimetilsviesto rūgštis (DMBA)

Tarp dviejų dihidroksimetilkarboksirūgščių rūšių 2,2-dihidroksimetilpropiono rūgštis buvo naudojama ilgą laiką ir šiuo metu plačiai naudojama hidrofilinė grandinės prailginimo priemonė.Nors jis turi daug privalumų, jis taip pat turi daug trūkumų, daugiausia dėl aukštos lydymosi temperatūros (180–185 ℃), kurią sunku kaitinti ir lydytis, todėl reikia pridėti organinių tirpiklių, tokių kaip N-metilpirolidonas (NMP), n N-dimetilamidas (DMF), acetonas ir kt., o NMP turi aukštą virimo temperatūrą, kurią sunku pašalinti paruošus APU.Be to, DMPA mažai tirpsta acetone, todėl sintezės procese reikia pridėti didelį kiekį acetono.Ketonų pašalinimo procesas ne tik eikvoja energiją, bet ir kelia pavojų saugai.Todėl naudojant 2,2-dihidroksimetilpropiono rūgštį ne tik sunaudojama daug energijos, bet ir lengvai susidaro organinių likučių gaminyje.
Palyginti su 2,2-dihidroksimetilpropiono rūgštimi, 2,2-dihidroksimetilsviesto rūgštis turi šiuos privalumus:
1. Jis geriau tirpsta organiniuose tirpikliuose.Šioje lentelėje pateikti DMBA ir DMPA tirpumo duomenys skirtingose ​​temperatūrose ir tirpikliuose;
DMBA ir DMPA tirpumo duomenys skirtingose ​​temperatūrose ir tirpikliuose:

Tirpumas: vienetas: g / 100g tirpiklis
Tirpumas vandenyje: 48% DMBA ir 12% DMPA.

2. Didelis reakcijos greitis, greitas reakcijos greitis ir žema reakcijos temperatūra.Pavyzdžiui, poliuretano prepolimero sintezės reakcijos laikas yra trumpas, paprastai tik 50-60 minučių, o DMPA trunka 150-180 minučių;
3. Jis naudojamas vandens pagrindu pagamintam poliuretano losjonui, kurio dalelių dydis yra mažesnis ir siauras;
4. Žema lydymosi temperatūra, 108-114 ℃;
5. Formulių įvairovė gali sumažinti tirpiklių naudojimą, taip sumažinant tirpiklių ir atliekų skysčių apdorojimo išlaidas;
6. Galima ruošti visiškai be tirpiklių poliuretano ir poliesterio sistemas;
Tikrajame sintezės procese jai nereikia vartoti jokio tirpiklio.Pagamintas losjonas pasižymi geromis eksploatacinėmis savybėmis ir puikiomis mechaninėmis plėvelės savybėmis, kurios ne tik sutrumpina reakcijos laiką, sumažina energijos sąnaudas, bet ir taupo energiją.Todėl 2,2-dihidroksimetilsviesto rūgštis yra geriausiai žinomas hidrofilinis junginys.