Полиакрилийн хүчил нь ус шингээх чадвар сайтай өвөрмөц полимер юм. Энэ нэгдэл нь биологийн хувьд идэвхгүй тул эрүүл ахуй, гоо сайхны бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд анагаах ухаанд туслах материал болдог. Физик болон механик шинж чанар сайжсан полиакрилатууд (хүчиллэг давс) илүү өргөн хүрээг хамардаг.
Тодорхойлолт
Полиакрилийн хүчил нь макромолекул бодис бөгөөд мономер нэгж нь CH2=CH−COOH (акрил эсвэл пропеной, этиленкарбоксилын хүчил) нэгдэл юм. Энэхүү полимер нь хоргүй, усанд сайн уусдаг, шүлтэнд тэсвэртэй.
Полиакрилийн хүчлийн химийн томъёо нь (C2H3COOH) . Нэгдлийн бүтцийн томъёог доорх зурагт үзүүлэв.
Полиакрилийн хүчил нь ердийн сул поли хүчил юм. Түүний макромолекулууд нь чадвартай функциональ бүлгүүдтэй байдагэлектролитийн диссоциаци. Энэ нь тунгалаг шар шингэн эсвэл цагаан мөхлөгт нунтаг шиг харагдаж байна.
Properties
Полиакрилийн хүчлийн үндсэн физик, химийн шинж чанарууд нь:
- Энэ полимер талстжих үе шатыг алгасаж хатуу болох температур (шилэн төлөв) - 106 °C.
- Халах үед ангидрид үүсэх бөгөөд хэрэв температур 250 ° C-аас хэтэрвэл карбоксил бүлгээс нүүрстөрөгчийн давхар ислийг зайлуулах урвал - COOH, мөн макромолекулуудын хөндлөн холбоос үүсч, улмаар үүсэхэд хүргэдэг. орон зайн бүтэцтэй полимер ба полимержилтын зэрэг нэмэгдэнэ.
- Энэ полимерийн давс нь дулааны тогтвортой байдал сайтай. Энэ шинж чанарыг хүчтэй полиакрилийн хүчлээр залгагдсан утас үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
- Шүлттэй харилцан үйлчлэхэд (C2H3COOH) давс үүсгэдэг. спирттэй урвал - эфир.
- Уусгагчд полимержилт хийсний дараа полимер хатуу, хэврэг болж, 240 °C-ийн температурт ч гэсэн эдгээр чанараа хадгална.
- Бага молекул жинтэй спиртүүд энэ хүчилтэй урвалд ороход өөр өөр орон зайн бүтэцтэй эфирүүд үүсдэг.
- Полимерын шинж чанарт огцом өөрчлөлт нь функциональ бүлгүүдийн хувирлын маш бага түвшинд тохиолддог (50 кДа масстай молекулуудыг хооронд нь холбоход зөвхөн 0.1% этилен гликол шаардлагатай).
Полиакрилийн хүчлийн усан уусмалын нэг шинж чанар нь хэзээөгөгдсөн полимерийн молекулын жин нэмэгдэх нь уусмалын зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь макромолекулуудын өсөлт, тэдгээрийн усанд үзүүлэх нөлөөтэй холбоотой байдаг. Үүний зэрэгцээ уусмалын зуурамтгай чанар нь хэрэглэсэн шилжилтийн стрессээс хамаардаггүй бөгөөд бусад полиэлектролит полимерүүдээс ялгаатай нь хэмжилтийн өргөн хүрээний тогтмол утга юм. Уусмалын хүчиллэг чанар өөрчлөгдөхөд химийн энергийг механик энерги болгон хувиргасны үр дүнд полиакрилийн хүчлийн утаснууд агшилт буюу сунгалтад ордог.
Уусах чадвар
(C2H3COOH) дараах бодисуудад сайн уусдаг:
- ус;
- диэтилен давхар исэл;
- метил ба этилийн спирт;
- Формик хүчлийн амид;
- диметилформамид.
Полиакрилийн хүчлийн усан уусмал нь полиэлектролитийн нөлөөтэй (электролитийн диссоциацилах чадвартай) бөгөөд энэ нь саармагжуулалтын зэрэг нэмэгдэх тусам шугаман байдлаар нэмэгддэг.
Уг бодис нь дараах нэгдлүүдэд уусдаггүй:
- акрилийн хүчлийн мономер;
- ацетон;
- этоксиэтан;
- нүүрстөрөгч.
Катионы уусмал ба гадаргуугийн идэвхтэй бодистой бол бодис нь уусдаггүй давс үүсгэж болно.
Хүлээн авах
Полиакрилийн хүчлийн нийлэгжилтийг мономерыг полимержих замаар гүйцэтгэдэг. Урвал нь усан орчинд явагддаг ба тэнд хөндлөн холбогч бодис нэмж эсвэл органик уусгагчид байдаг. Холих ажлыг ихэвчлэн сэлүүрт реактор болон төхөөрөмжийн гадаргуу дээр гүйцэтгэдэгшингэн хөргөлтийн бодисоор 70 ° C хүртэл хөргөнө. Эцсийн бүтээгдэхүүн нь гель юм - чийгийг идэвхтэй шингээдэг гидрофил полимер.
Молекулын жинг хянахад ашигладаг тиогликолат натритай бага хэмжээний пара-дигидроксибензол нэмснээр устөрөгчийн хэт ислийн үйлчлэлээр илүү тогтвортой усан хүчлийн уусмал гаргаж авах боломжтой. Урвалын эцсийн бүтээгдэхүүнийг шүдний эмчилгээнд ашигладаг.
Полиакрилийн хүчил түрхэх
Энэ полимерийг хүүхэд болон насанд хүрэгчдийн живх дүүргэгч, ариун цэврийн хэрэглэл, нэг удаагийн живх болон бусад ижил төрлийн бүтээгдэхүүнд супер шингээгч (шингэнийг барьж, хадгалах) болгон өргөн ашигладаг.
Полиакрилийн хүчил хэрэглэдэг бусад газрууд нь:
- хөдөө аж ахуй бол хөрс сайжруулах материал юм;
- үйлдвэр - коллоид уусмалын тогтворжуулагч ба флокулянт;
- арьс ширний болон нэхмэлийн үйлдвэрлэл - арьс шир боловсруулах, эслэг үйлдвэрлэхэд цахилгаанжилтыг багасгах бодис;
- электроник - лити-ион батерейны холбох бүрэлдэхүүн хэсэг;
- үйлдвэрийн - хөргөлт, агааржуулалтын системд ордыг дарангуйлагч, нэгэн төрлийн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон (цахилгаан станц, ган, газрын тос боловсруулах үйлдвэр, бордоо).
Энэ бодисыг мөн хальс үйлдвэрлэхэд нэмэлт болгон ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн өнгө, наалдамхай чанарыг сайжруулдаг.бусад материалтай.
Анагаах ухаан
Хүчил ба түүний давсыг анагаах ухаанд дараах зорилгоор ашигладаг:
- идэвхтэй бодис тээвэрлэгч;
- шархны эдгэрэлтийг түргэсгэхийн тулд түлэгдэлт, үрэвслийг эмчлэхэд хэрэглэдэг нэхмэл болон нэхмэл бус материалын цус тогтоогч тос, бүрэлдэхүүн хэсэг;
- шүдний эмнэлгийн ломбоны материалд холбогч.
Энэ материалын давуу тал нь биологийн хувьд идэвхгүй бөгөөд биоидэвхтэй нэгдлүүдтэй (фермент, антибиотик, өсөлтийн хүчин зүйл гэх мэт) хамт хэрэглэж болно.
Полиакрилат
Полиакрилийн хүчлийн давс нь энэ нэгдлийн эфирийн полимер юм. Гадаад төрхөөрөө тэд парафинтай төстэй. Тэдгээр нь дараах шинж чанаруудаар тодорхойлогддог:
- шингэрүүлсэн шүлт ба хүчил, гэрэл ба хүчилтөрөгчийн эсэргүүцэл;
- шүлтлэг уусмалаар задрах нь 80–100 °C температурт ажиглагдаж, полиакрилийн хүчил үүсэх;
- 150 °C-аас дээш халах үед тэдгээр нь дулааны устгалд орж, полиакрилат молекулуудын хөндлөн холбоос, мономер (ойролцоогоор 1%), дэгдэмхий бүтээгдэхүүн ялгардаг;
- полиакрилатууд нь мономер, эфир, нүүрсустөрөгч болон ацетонд маш сайн уусдаг.
Полиакрилийн хүчлийн давсыг эмульс эсвэл суспензийн полимержуулалтаар, жижиг хэмжээний үйлдвэрлэлд блок полимержуулалтаар үйлдвэрлэдэг.
Полиакрилатын хэрэглээ
Эдгээр нэгдлүүдийг дараах материалыг үйлдвэрлэхэд ашигладаг:
- органик шил;
- төрөл бүрийн кино;
- нийлэг утас;
- будах материал (паалан, лак, давирхай);
- даавуу, цаас, арьс, модонд зориулсан наалдамхай болон шингээгч найрлага (эмульс).
Полиакрилат дээр суурилсан лак нь өндөр үзүүлэлттэй:
- металл болон сүвэрхэг гадаргууд наалдац өндөр;
- гоёл чимэглэлийн сайн чанар;
- ус, хэт ягаан туяа, цаг агаар, шүлтэнд тэсвэртэй;
- гоёл чимэглэлийн шинж чанарыг (гялалзах, уян хатан чанар) удаан хугацаанд хадгалах - 10 жил хүртэл.
Тэдгээрийг:
зэрэг бүтээгдэхүүнийг будахад ашигладаг.
- машин, нисэх онгоц болон бусад тоног төхөөрөмж;
- ангилсан металл;
- хуванцар;
- хэвлэх бүтээгдэхүүн;
- цахим үйлдвэрийн бүтээгдэхүүн;
- хүнсний үйлдвэр (лаазны үйлдвэрлэл).
Натрийн полиакрилат
Натрийн полиакрилат нь усанд маш сайн уусдаг бөгөөд 240°С-т ч бүтцээ өөрчилдөггүй. Энэ нэгдэл нь зуурамтгай чанарыг багасгахын тулд шинэхэн эсвэл давсны уусмал бэлтгэхэд ашиглагддаг. Натрийн полиакрилат нь карбонат, сульфат, фосфатаас бичил талст, микро элсийг эмульс болгох чадвартай.
Уг бодисыг дараах үйлдвэрүүдэд ашигладаг:
- газрын тосны үйлдвэр - өрөмдлөгийн шингэн бэлтгэх;
- химийн үйлдвэр - үйлдвэрлэлугаалгын нунтаг, хиймэл цас, мөн будаг, лак өтгөрүүлэгч болгон;
- хөдөө аж ахуй - бордоо үйлдвэрлэл;
- цаас, целлюлозын үйлдвэрлэл - салфетка, ариун цэврийн цаас үйлдвэрлэл;
- ариун цэврийн хэрэглэл үйлдвэрлэл.
Энэ нэгдлээс бүрдсэн өрөмдлөгийн шингэн нь дараах давуу талуудтай:
- бага нягт;
- нарийн байдал;
- өрөмдөхөд хүчилд сайн уусах чадвар шаардлагатай;
- өндөр температурт тэсвэртэй (240°C хүртэл);
- байгаль орчны аюулгүй байдал.
Гоо сайхны
Гоо сайхны салбарт натрийн полиакрилатыг өтгөрүүлэгч болгон ашигладаг, тухайлбал:
- үсний лак;
- шүршүүрийн гель;
- тос;
- шампунь;
- нүүрний маск;
- ванн хөөс.
Энэ нэмэлтийн онцлог нь натрийн полиакрилатын хамгийн жижиг хэсгүүд нь усанд хавдаж, арьсанд хилэн, толигор мэдрэмжийг төрүүлдэгт оршдог. Уг бодис нь силикон шиг эластомер бүтэцтэй тул энэ нь сайн бүтэцтэй бодис юм. Үүнийг нэмсэн гоо сайхны бүтээгдэхүүний давуу тал нь наалдамхай биш, царцсан эсвэл сатин үр дүнг өгч чаддаг. Зарим үйлдвэрлэгчид өнгөт гоо сайхны бүтээгдэхүүнд натрийн полиакрилат нэмдэг.
