Asidi ya polyacrylic: mbinu ya uzalishaji, sifa, muundo na matumizi ya vitendo

2024 Mwandishi: Angel Austin | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 05:42

Asidi ya polyacrylic ni polima ya kipekee yenye uwezo wa juu wa kufyonza maji. Kiwanja hiki ni ajizi ya kibaolojia, kwa hiyo hutumiwa sana katika utengenezaji wa bidhaa za usafi na vipodozi, pamoja na nyenzo za msaidizi katika dawa. Polyacrylates (chumvi za asidi), ambazo zimeboresha sifa za kimwili na za kiufundi, zina wigo mpana zaidi.

Maelezo

Asidi ya polyacrylic ni dutu kubwa ya molekuli, kitengo cha monomeriki ambacho ni mchanganyiko CH2=CH−COOH (akriliki au propenoic, ethenecarboxylic acid). Polima hii haina sumu, umumunyifu mzuri wa maji na ukinzani wa juu wa alkali.

Mchanganyiko wa kemikali wa asidi ya polikriliki ni (C₂H₃COOH) . Fomula ya muundo wa kiwanja imeonyeshwa kwenye mchoro hapa chini.

Asidi ya akriliki ni asidi ya polikali dhaifu ya kawaida. Macromolecules yake yana vikundi vya kazi ambavyo vina uwezo wakwa kutengana kwa elektroliti. Inaonekana kama kioevu cha kaharabu au unga mweupe wa punjepunje.

Mali

Sifa kuu za kimwili na kemikali za asidi ya polikriliki ni:

Kiwango cha joto ambapo polima hii inakuwa dhabiti, ikipita awamu ya uangazaji (hali ya kioo) - 106 °C.
Inapokanzwa, anhidridi huundwa, na ikiwa joto linazidi 250 ° C, basi mmenyuko wa uondoaji wa dioksidi kaboni kutoka kwa kikundi cha carboxyl - COOH huanza, na vile vile kuunganishwa kwa macromolecules, ambayo husababisha malezi. ya polima za muundo wa anga na ongezeko la kiwango cha upolimishaji.
Chumvi ya polima hii ina uthabiti mkubwa wa joto. Sifa hii hutumika kutengeneza nyuzi zenye nguvu za polikriliki zilizopandikizwa.
Unapoingiliana na alkali (C₂H₃COOH) hutengeneza chumvi, kwenye majibu ya pombe - esta.
Baada ya upolimishaji katika vimumunyisho, polima huwa ngumu na brittle na huhifadhi sifa hizi hata kwenye joto la 240 °C.
Wakati pombe zenye uzito wa chini wa molekuli humenyuka na asidi hii, esta za miundo tofauti ya anga hupatikana.
Mabadiliko makali katika sifa za polima hutokea kwa kiwango cha chini sana cha ubadilishaji wa vikundi vya utendaji (asilimia 0.1 tu ya ethilini glikoli ndiyo inayohitajika ili kuunganisha molekuli zenye uzito wa kDa 50).

Moja ya sifa za mmumunyo wa maji wa asidi ya polikriliki ni wakati huoongezeko la uzito wa Masi ya polymer iliyotolewa pia huongeza mnato wa suluhisho, ambayo inahusishwa na ukuaji wa macromolecules na athari zao juu ya maji. Wakati huo huo, mnato wa suluhisho hautegemei dhiki ya shear iliyotumiwa na ni thamani ya mara kwa mara juu ya aina mbalimbali za kipimo, tofauti na polima nyingine za polyelectrolyte. Asidi ya myeyusho inapobadilika, nyuzinyuzi za asidi ya polikriliki hupungua au kurefushwa kutokana na ubadilishaji wa nishati ya kemikali kuwa nishati ya kimakanika.

Umumunyifu

suluhisho la maji ya asidi ya polyacrylic

(C₂H₃COOH) huyeyushwa vizuri katika dutu zifuatazo:

maji;
diethilini dioksidi;
methyl na pombe ya ethyl;
asidi ya fomi amide;
dimethylformamide.

Mmumunyo wa maji wa asidi ya polikriliki ina athari ya polielectrolyte (inayoweza kutenganisha elektroliti), ambayo huongezeka kimstari pamoja na ongezeko la kiwango cha kutoweka.

Dutu hii haiyeyuki katika misombo kama vile:

monoma ya asidi ya akriliki;
asetone;
ethoxyethane;
hidrokaboni.

Kwa miyeyusho ya kaniki na viambata, dutu hii inaweza kutengeneza chumvi isiyoyeyuka.

Pokea

Usanisi wa asidi ya polikriliki unafanywa kwa upolimishaji wa monoma. Mmenyuko unafanyika katika kati ya maji, ambapo wakala wa kuunganisha msalaba huongezwa, au katika vimumunyisho vya kikaboni. Kuchanganya kawaida hufanywa katika reactor ya paddle na uso wa vifaakilichopozwa hadi 70 °C na jokofu kioevu. Bidhaa ya mwisho ni jeli - polima haidrofili ambayo inachukua unyevu kikamilifu.

Mmumunyo thabiti zaidi wa asidi ya maji unaweza kupatikana kwa kitendo cha peroksidi hidrojeni na kuongezwa kwa kiasi kidogo cha para-dihydroxybenzene na thioglycolate ya sodiamu, inayotumiwa kudhibiti uzito wa molekuli. Bidhaa ya mwisho ya majibu hutumika katika daktari wa meno.

Utumiaji wa asidi ya polyacrylic

polima hii hutumika kwa wingi zaidi kama kifyonzaji (kunasa na kuhifadhi kioevu) katika vichungio vya nepi za watoto na watu wazima, leso za usafi, nepi zinazoweza kutumika na bidhaa zingine zinazofanana.

Maeneo mengine ambapo asidi ya polikriliki inatumika ni:

kilimo ni nyenzo ya kuboresha udongo;
sekta - vidhibiti na flocculants za suluhu za colloidal;
kuchua ngozi na utengenezaji wa nguo - vitu vya kupunguza uwekaji umeme katika uvaaji wa ngozi na utengenezaji wa nyuzi;
umeme - sehemu ya kuunganisha katika betri za lithiamu-ion;
ya viwanda - katika mifumo ya kupoeza na ya viyoyozi kama vizuizi vya amana na sehemu ya usawa (mimea ya nguvu, mitambo ya kusafisha chuma na mafuta, mbolea).

Dutu hii pia hutumika kama nyongeza katika utengenezaji wa filamu zinazoboresha uwezo wao wa kupaka rangi na kuambatana.na nyenzo zingine.

Dawa

Asidi na chumvi zake hutumika katika dawa kwa madhumuni yafuatayo:

mchukuaji wa dutu hai;
sehemu ya marashi ya damu, vifaa vya kusuka na visivyofumwa vinavyotumika kuungua na kuvimba ili kuharakisha uponyaji wa jeraha;
binder katika kujaza nyenzo katika daktari wa meno.

Faida ya nyenzo hii ni kwamba haiingizii kibayolojia na inaweza kutumika pamoja na viambajengo hai (vimeng'enya, viuavijasumu, vipengele vya ukuaji, n.k.).

Polyacrylates

Chumvi ya asidi ya polikriliki ni polima za esta za kiwanja hiki. Kwa kuonekana, wanafanana na parafini. Zina sifa zifuatazo:

upinzani wa alkali zilizochanganywa na asidi, mwanga na oksijeni;
mtengano na miyeyusho ya alkali huzingatiwa kwa joto la 80-100 °C, pamoja na kuunda asidi ya polyakriliki;
zinapokanzwa zaidi ya 150 °C, hupata uharibifu wa joto, kuunganisha molekuli za polyacrylate, monoma (takriban 1%) na bidhaa tete hutolewa;
polyacrylates huyeyuka kwa wingi katika monoma, etha, hidrokaboni na asetoni.

Chumvi ya asidi ya polikriliki huzalishwa kwa upolimishaji wa emulsion au kusimamishwa, katika uzalishaji mdogo kwa upolimishaji wa vitalu.

Matumizi ya polyacrylates

Michanganyiko hii hutumika katika utengenezaji wa nyenzo zifuatazo:

glasi hai;
filamu mbalimbali;
nyuzi za syntetisk;
vifaa vya kupaka rangi (enameli, vanishi, resini);
vitunzi vya kunamata na kupachika mimba (emulsioni) za vitambaa, karatasi, ngozi, mbao.

chumvi ya sodiamu ya asidi ya polyacrylic

Vanishi zinazotokana na polyacrylates zina utendaji wa juu:

mshikamano wa juu kwa nyuso za chuma na vinyweleo;
sifa nzuri za mapambo;
maji, UV, hali ya hewa, sugu ya alkali;
uhifadhi wa muda mrefu wa mali ya mapambo (kuangaza na elasticity) - hadi miaka 10.

Zinatumika kupaka rangi bidhaa kama vile:

magari, ndege na vifaa vingine;
chuma kilichopangwa;
plastiki;
bidhaa za uchapishaji;
bidhaa za tasnia ya kielektroniki;
sekta ya chakula (uzalishaji wa makopo).

Sodium polyacrylate

Polyacrylate ya sodiamu huyeyushwa sana ndani ya maji na haibadilishi muundo wake hata ifikapo 240 °C. Kiwanja hiki hutumiwa katika maandalizi ya ufumbuzi safi au chumvi ili kupunguza mnato wao. Polyacrylate ya sodiamu inauwezo wa kuiga chembechembe ndogo, mchanga kutoka kwa kabonati, salfati na fosfeti.

Dutu hii hutumika katika tasnia zifuatazo:

sekta ya mafuta - utayarishaji wa maji ya kuchimba visima;
sekta ya kemikali - utengenezajisabuni, theluji bandia, na pia kama kinene cha rangi na varnish;
kilimo - uzalishaji wa mbolea;
sekta ya karatasi na majimaji - utengenezaji wa leso, karatasi za choo;
utengenezaji wa vyombo vya usafi.

Vimiminiko vya kuchimba vilivyotengenezwa kwa kiwanja hiki vina faida zifuatazo:

wiani wa chini;
uzuri;
umumunyifu mzuri wa asidi unahitajika unapochimba;
himili joto la juu (hadi 240°C);
usalama wa mazingira.

Cosmetology

Katika tasnia ya vipodozi, polyacrylate ya sodiamu hutumika kama unene katika utengenezaji wa bidhaa kama vile:

nywele;
jeli za kuoga;
cream;
shampoo;
vinyago;
povu la kuoga.

Upekee wa sifa za kirutubisho hiki unatokana na ukweli kwamba kila chembe ndogo zaidi ya polyacrylate ya sodiamu huvimba ndani ya maji na kufanya ngozi kuwa na hali ya laini na laini. Kwa kuwa dutu hii ina muundo wa elastomeric ya silicone, ni wakala mzuri wa maandishi. Faida za vipodozi na kuongeza yake ni kwamba hawana fimbo, wanaweza kutoa matokeo ya matte au satin. Watengenezaji wengine huongeza polyacrylate ya sodiamu kwenye vipodozi vya rangi.