કાર્બોક્સિલિક હાઇડ્રોફિલિક સાંકળ એક્સ્ટેન્ડર્સ DMBA અને DMPA.

પ્રસ્તાવના

વોટરબોર્ન પોલીયુરેથીનના ઉત્પાદનમાં, એનિઓનિક હાઇડ્રોફિલિક ચેઇન એક્સ્સ્ટેન્ડર તરીકે કાર્બોક્સિલિક એસિડ એ ડાયોલ સાથેનો કાર્બોક્સિલિક એસિડનો એક પ્રકાર છે, જે તેના અનન્ય પરમાણુ બંધારણ અને ઉત્કૃષ્ટ ઉત્પાદન કામગીરી માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
કાર્બોક્સિલિક એસિડ પ્રકાર સાંકળ એક્સ્ટેન્ડરમાં મુખ્યત્વે 2,2-dihydroxymethylpropionic acid (DMPA) અને 2,2-dihydroxymethylbutyric acid (DMBA) નો સમાવેશ થાય છે.તે હાઇડ્રોક્સિલ અને કાર્બોક્સિલ બંને જૂથો સાથે એક અનન્ય મલ્ટિફંક્શનલ અવરોધિત ડાયોલ પરમાણુ છે.આલ્કલી સાથે નિષ્ક્રિયકરણ પછી, મુક્ત એસિડ જૂથ સક્રિયપણે પાણીની દ્રાવ્યતા અથવા રેઝિનની વિખેરી કામગીરીમાં સુધારો કરી શકે છે;કોટિંગ્સના સંલગ્નતા અને કૃત્રિમ તંતુઓના રંગના ગુણધર્મોને સુધારવા માટે ધ્રુવીય જૂથો રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા;કોટિંગની આલ્કલી દ્રાવ્યતામાં વધારો.તે પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલીયુરેથીન સિસ્ટમ, પાણીમાં દ્રાવ્ય આલ્કિડ રેઝિન અને પોલિએસ્ટર રેઝિન, ઇપોક્સી એસ્ટર કોટિંગ, પોલીયુરેથીન ઇલાસ્ટોમર અને પાવડર કોટિંગ પર લાગુ કરી શકાય છે.
તેનો ઉપયોગ ચામડાની રાસાયણિક સામગ્રી, લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ, શાહી, ફૂડ એડિટિવ્સ અને એડહેસિવ કેમિકલ્સમાં પણ થઈ શકે છે, ખાસ કરીને વોટર ઇમલ્સન પોલીયુરેથીન અને લેધર ફિનિશિંગ એજન્ટ્સના ઉત્પાદનમાં.તે માત્ર ચેઈન એક્સ્સ્ટેન્ડર નથી, પણ પોલીયુરેથીન માટે એક સારું સેલ્ફ ઈમલ્સિફાઈંગ એજન્ટ પણ છે, જે પોલીયુરેથીન વોટર લોશનની સ્થિરતામાં ઘણો સુધારો કરી શકે છે, તેથી તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

Dihydroxymethyl Carboxylic Acid નો ઉપયોગ કરવાના ફાયદા

જલીય પોલીયુરેથીન લોશન સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોફિલિક એજન્ટને પોલીયુરેથીન મોલેક્યુલર ચેઇનમાં દાખલ કરે છે, પછી મીઠું બનાવવા માટે આલ્કલી સાથે નિષ્ક્રિય કરે છે, અને પોલીયુરેથીન જલીય લોશન બનાવવા માટે યાંત્રિક હલાવવા દ્વારા ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીમાં વિખેરી નાખે છે.
પાણીજન્ય પોલીયુરેથીનમાં મુખ્યત્વે ત્રણ પ્રકારના હાઇડ્રોફિલિક એજન્ટોનો ઉપયોગ થાય છેઃ એનિઓનિક, કેશનિક અને નોન-આયનીક.anionic પ્રકારમાં મુખ્યત્વે સમાવેશ થાય છે: 2,2-dihydroxymethylpropionic acid, 2,2-dihydroxymethylbutyric acid, tartaric acid, butanediol sulfonate, sodium ethylenediamineethanesulfonate, glycerol અને maleic anhydride;Cationic પ્રકાર મુખ્યત્વે સમાવેશ થાય છે: methyldiethanolamine, triethanolamine, વગેરે;બિન-આયોનિક પ્રકારમાં મુખ્યત્વે હાઇડ્રોક્સિલ ટર્મિનેટેડ પોલિઇથિલિન ઓક્સાઇડનો સમાવેશ થાય છે.
બિન-આયોનિક હાઇડ્રોફિલિક એજન્ટ જેમ કે પોલિઇથિલિન ઓક્સાઇડની સામગ્રી વિખેરીને સ્થિર બનાવવા માટે ખૂબ ઊંચી હોવી જોઈએ.હાઇડ્રોફિલિક જૂથ તરીકે હાઇડ્રોક્સિલ પોલીઓક્સિથિલિન ઇથરથી બનેલા પાણીજન્ય પોલીયુરેથીન રેઝિનમાં સારો ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પ્રતિકાર હોય છે, પરંતુ ફિલ્મનો પાણીનો પ્રતિકાર ખૂબ જ નબળો હોય છે, તેથી તે વ્યવહારુ નથી;
કેશનિક હાઇડ્રોફિલિક એજન્ટ, જેમ કે ઇથિલેનેડિયામાઇન સોડિયમ એક્રેલેટ એડક્ટ, હાઇડ્રોફિલિક સંયોજન તરીકે, સમગ્ર પ્રતિક્રિયા સિસ્ટમને આલ્કલાઇન બનાવે છે.- NH2 જૂથ અને - NCO જૂથ વચ્ચે માત્ર ઝડપી પ્રતિક્રિયા જ નથી, પણ - NCO જૂથ અને - nhcoo વચ્ચે પણ પ્રતિક્રિયા છે.તેથી, પ્રતિક્રિયા નિયંત્રિત કરવી મુશ્કેલ છે અને જેલ કરવી સરળ છે.તદુપરાંત, તૈયાર લોશનમાં બરછટ કણો હોય છે અને નબળી ફિલ્મ બનાવતી પાણીની પ્રતિકાર હોય છે, તેથી તેનો ઉપયોગ ઉદ્યોગમાં થઈ શકતો નથી;
એનિઓનિક સ્વરૂપમાં ડાયહાઇડ્રોક્સિમિથિલ કાર્બોક્સિલિક એસિડ બે હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો ધરાવે છે અને તે સાંકળ વિસ્તરણકર્તા તરીકે પણ કાર્ય કરે છે.આ દ્વિ ભૂમિકા તેને સેલ્ફ ઇમલ્સિફાઇંગ પુ લોશનની તૈયારીમાં મોટા ફાયદાઓ દર્શાવે છે.કાર્બામેટના સંશ્લેષણ દરમિયાન, તે પ્રતિક્રિયા પ્રણાલીને એસિડિક બનાવે છે.એસિડિક પરિસ્થિતિઓમાં, - NCO અને - Oh વચ્ચેની પ્રતિક્રિયા હળવી હોય છે, જ્યારે - nhcoo - પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લેતી નથી અને જેલનું કારણ બનશે નહીં.વધુમાં, ડાયમેથાઈલોલ કાર્બોક્સિલિક એસિડ પણ સાંકળ વિસ્તરણકર્તા તરીકે કામ કરે છે, જેથી હાઈડ્રોફિલિક જૂથ (એટલે ​​કે, કાર્બોક્સિલ જૂથ) મેક્રોમોલેક્યુલર ચેઈન સેગમેન્ટમાં સ્થિત છે.તટસ્થ એજન્ટ તરીકે તૃતીય એમાઇનનો ઉપયોગ કરીને, ઉત્કૃષ્ટ સ્થિરતા અને ઉત્તમ ફિલ્મ-રચના પાણી અને દ્રાવક પ્રતિકાર સાથે જલીય પોલીયુરેથીન રેઝિન તૈયાર કરી શકાય છે.પાણીજન્ય પોલીયુરેથીન રેઝિનની તૈયારીમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતું ડાયહાઈડ્રોક્સિમિથાઈલ કાર્બોક્સિલિક એસિડ એ શ્રેષ્ઠ હાઈડ્રોફિલિક સંયોજન છે.

2,2-Dihydroxymethylpropionic Acid (DMPA) અને 2,2-Dihydroxymethylbutyric Acid (DMBA)

બે પ્રકારના ડાયહાઇડ્રોક્સિમિથાઇલ કાર્બોક્સિલિક એસિડ પૈકી, 2,2-ડાઇહાઇડ્રોક્સિમિથાઇલ પ્રોપિયોનિક એસિડનો લાંબા સમયથી ઉપયોગ કરવામાં આવે છે અને હાલમાં તે હાઇડ્રોફિલિક ચેઇન એક્સટેન્ડર છે જેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.તેના ઘણા ફાયદા હોવા છતાં, તેના ઘણા ગેરફાયદા પણ છે, મુખ્યત્વે તેના ઉચ્ચ ગલનબિંદુ (180-185 ℃)ને કારણે, જે ગરમી અને ઓગળવામાં મુશ્કેલ છે, જેમાં એન-મેથાઈલપાયરોલિડોન (એનએમપી) જેવા કાર્બનિક દ્રાવકો ઉમેરવાની જરૂર છે. n N-dimethylamide (DMF), એસેટોન, વગેરે, જ્યારે NMP નું ઉત્કલન બિંદુ ઊંચું છે, જે APU તૈયાર કર્યા પછી દૂર કરવું મુશ્કેલ છે.તદુપરાંત, ડીએમપીએ એસીટોનમાં થોડી દ્રાવ્યતા ધરાવે છે, અને સંશ્લેષણ પ્રક્રિયામાં એસીટોનની મોટી માત્રા ઉમેરવાની જરૂર છે.કીટોન દૂર કરવાની પ્રક્રિયા માત્ર ઉર્જાનો વ્યય કરતી નથી પણ સલામતીનું જોખમ પણ લાવે છે.તેથી, 2,2-dihydroxymethylpropionic એસિડનો ઉપયોગ માત્ર ઉર્જા વપરાશમાં વધારે નથી, પરંતુ ઉત્પાદનમાં કાર્બનિક અવશેષોનું કારણ પણ સરળ છે.
2,2-dihydroxymethyl propionic એસિડની તુલનામાં, 2,2-dihydroxymethyl બ્યુટીરિક એસિડના નીચેના ફાયદા છે:
1. તે કાર્બનિક દ્રાવકોમાં વધુ સારી દ્રાવ્યતા ધરાવે છે.નીચેનું કોષ્ટક વિવિધ તાપમાન અને દ્રાવકોમાં DMBA અને DMPA ના દ્રાવ્યતા ડેટા દર્શાવે છે;
વિવિધ તાપમાન અને દ્રાવકોમાં DMBA અને DMPA ના દ્રાવ્યતા ડેટા:

દ્રાવ્યતા: એકમ: g/100g દ્રાવક
પાણીમાં દ્રાવ્યતા: DMBA માટે 48% અને DMPA માટે 12%.

2. ઉચ્ચ પ્રતિક્રિયા દર, ઝડપી પ્રતિક્રિયા ઝડપ અને ઓછી પ્રતિક્રિયા તાપમાન.ઉદાહરણ તરીકે, પોલીયુરેથીન પ્રીપોલીમરના સંશ્લેષણ માટે પ્રતિક્રિયા સમય ટૂંકો છે, સામાન્ય રીતે માત્ર 50-60 મિનિટ, જ્યારે ડીએમપીએ 150-180 મિનિટ લે છે;
3. તેનો ઉપયોગ પાણીજન્ય પોલીયુરેથીન લોશન માટે ઝીણા કણોના કદ અને સાંકડા વિતરણ માટે થાય છે;
4. નીચા ગલનબિંદુ, 108-114 ℃;
5. સૂત્રોની વિવિધતા સોલવન્ટના ઉપયોગને ઘટાડી શકે છે, આમ દ્રાવક અને કચરાના પ્રવાહી સારવારની કિંમતમાં ઘટાડો થાય છે;
6. તેનો ઉપયોગ સંપૂર્ણપણે દ્રાવક-મુક્ત પોલીયુરેથીન અને પોલિએસ્ટર સિસ્ટમ્સ તૈયાર કરવા માટે થઈ શકે છે;
વાસ્તવિક સંશ્લેષણ પ્રક્રિયામાં, તેને કોઈપણ દ્રાવકનો વપરાશ કરવાની જરૂર નથી.ઉત્પાદિત લોશનમાં સારી કામગીરી અને ફિલ્મના ઉત્કૃષ્ટ યાંત્રિક ગુણધર્મો છે, જે માત્ર પ્રતિક્રિયાના સમયને ટૂંકાવે છે, ઉર્જાનો વપરાશ ઘટાડે છે, પણ ઊર્જા બચાવે છે.તેથી, 2,2-ડાઇહાઇડ્રોક્સિમિથિલ બ્યુટીરિક એસિડ એ સૌથી જાણીતું હાઇડ્રોફિલિક સંયોજન છે.