Polyacrylic acid: paraan ng paggawa, mga katangian, istraktura at praktikal na aplikasyon

Talaan ng mga Nilalaman:

Polyacrylic acid: paraan ng paggawa, mga katangian, istraktura at praktikal na aplikasyon
Polyacrylic acid: paraan ng paggawa, mga katangian, istraktura at praktikal na aplikasyon
Anonim

Ang

Polyacrylic acid ay isang natatanging polymer na may mataas na kapasidad sa pagsipsip ng tubig. Ang tambalang ito ay biologically inert, kaya malawak itong ginagamit sa paggawa ng mga produktong kalinisan at kosmetiko, pati na rin ang isang pantulong na materyal sa gamot. Ang polyacrylates (mga acid s alt), na nagpabuti ng pisikal at mekanikal na mga katangian, ay may mas malawak na saklaw.

Paglalarawan

Ang

Polyacrylic acid ay isang macromolecular substance, ang monomeric unit kung saan ay ang compound CH2=CH−COOH (acrylic o propenoic, ethenecarboxylic acid). Ang polymer na ito ay walang toxicity, magandang water solubility at mataas na alkali resistance.

Ang kemikal na formula ng polyacrylic acid ay (C2H3COOH) . Ang structural formula ng compound ay ipinapakita sa figure sa ibaba.

Formula ng polyacrylic acid
Formula ng polyacrylic acid

Ang

Polyacrylic acid ay isang tipikal na mahinang polyacid. Ang mga macromolecule nito ay may mga functional na grupo na may kakayahangsa electrolytic dissociation. Lumilitaw ito bilang isang malinaw na amber na likido o puting butil na pulbos.

Properties

Mga kristal na polyacrylic acid
Mga kristal na polyacrylic acid

Ang pangunahing pisikal at kemikal na katangian ng polyacrylic acid ay:

  • Ang temperatura kung saan nagiging solid ang polymer na ito, na lumalampas sa crystallization phase (glassy state) - 106 °C.
  • Kapag pinainit, ang mga anhydride ay nabuo, at kung ang temperatura ay lumampas sa 250 °C, pagkatapos ay ang reaksyon ng pag-aalis ng carbon dioxide mula sa pangkat ng carboxyl - COOH ay nagsisimula, pati na rin ang cross-linking ng mga macromolecule, na humahantong sa pagbuo ng mga polymer ng isang spatial na istraktura at isang pagtaas sa antas ng polymerization.
  • Ang mga s alts ng polymer na ito ay may higit na thermal stability. Ginagamit ang property na ito para makagawa ng malalakas na polyacrylic acid grafted fibers.
  • Kapag nakikipag-ugnayan sa alkalis (C2H3COOH) ay bumubuo ng mga asin, sa reaksyon sa mga alkohol - ester.
  • Pagkatapos ng polymerization sa mga solvent, ang polimer ay nagiging matigas at malutong at napapanatili ang mga katangiang ito kahit na sa temperatura na 240 °C.
  • Kapag ang mababang molekular na timbang na alkohol ay tumutugon sa acid na ito, nakukuha ang mga ester ng iba't ibang spatial na istruktura.
  • Ang isang matalim na pagbabago sa mga katangian ng polimer ay nangyayari sa isang napakababang antas ng conversion ng mga functional na grupo (0.1% lang ethylene glycol ang kinakailangan upang mag-cross-link ng mga molekula na may mass na 50 kDa).

Ang isa sa mga katangian ng isang may tubig na solusyon ng polyacrylic acid ay kapagang pagtaas sa molekular na timbang ng isang binigay na polimer ay nagpapataas din ng lagkit ng solusyon, na nauugnay sa paglaki ng mga macromolecule at ang epekto nito sa tubig. Kasabay nito, ang lagkit ng solusyon ay hindi nakasalalay sa inilapat na stress ng paggugupit at ito ay isang pare-parehong halaga sa isang malawak na hanay ng pagsukat, sa kaibahan sa iba pang polyelectrolyte polymers. Kapag nagbago ang acidity ng solusyon, ang mga polyacrylic acid fibers ay sumasailalim sa contraction o elongation bilang resulta ng conversion ng chemical energy sa mechanical energy.

Solubility

may tubig na solusyon ng polyacrylic acid
may tubig na solusyon ng polyacrylic acid

(C2H3COOH) ay mahusay na natutunaw sa mga sumusunod na sangkap:

  • tubig;
  • diethylene dioxide;
  • methyl at ethyl alcohol;
  • Formic acid amide;
  • dimethylformamide.

Ang may tubig na solusyon ng polyacrylic acid ay may polyelectrolyte effect (may kakayahang electrolytic dissociation), na tumataas nang linear sa pagtaas ng antas ng neutralization.

Ang substance ay hindi matutunaw sa mga compound gaya ng:

  • acrylic acid monomer;
  • acetone;
  • ethoxyethane;
  • hydrocarbons.

Sa mga cationic solution at surfactant, ang substance ay maaaring bumuo ng mga insoluble s alt.

Matanggap

Ang synthesis ng polyacrylic acid ay isinasagawa sa pamamagitan ng polymerization ng monomer. Ang reaksyon ay nagaganap sa isang may tubig na daluyan, kung saan ang isang cross-linking agent ay idinagdag, o sa mga organikong solvent. Ang paghahalo ay karaniwang isinasagawa sa isang paddle reactor at sa ibabaw ng kagamitanpinalamig sa 70 °C na may likidong nagpapalamig. Ang huling produkto ay isang gel - isang hydrophilic polymer na aktibong sumisipsip ng moisture.

Ang isang mas matatag na solusyon sa aqueous acid ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagkilos ng hydrogen peroxide at pagdaragdag ng isang maliit na halaga ng para-dihydroxybenzene na may sodium thioglycolate, na ginagamit upang kontrolin ang timbang ng molekular. Ang huling produkto ng reaksyon ay ginagamit sa dentistry.

Paglalapat ng polyacrylic acid

Pinakamalawak na ginagamit ang polymer na ito bilang superabsorbent (upang makuha at mapanatili ang likido) sa mga pampuno ng lampin ng sanggol at nasa hustong gulang, mga sanitary napkin, mga disposable diaper at iba pang katulad na produkto.

Application ng polyacrylic acid
Application ng polyacrylic acid

Iba pang lugar kung saan ginagamit ang polyacrylic acid ay:

  • ang agrikultura ay isang materyal para sa pagpapabuti ng lupa;
  • industriya - mga stabilizer at flocculant ng mga colloidal solution;
  • paggawa ng tanning at tela - mga sangkap upang mabawasan ang elektripikasyon sa pagbibihis ng balat at paggawa ng hibla;
  • electronics - connecting component sa mga lithium-ion na baterya;
  • industrial - sa mga cooling at air-conditioning system bilang deposit inhibitor at homogeneity component (mga power plant, steel at oil refinery, fertilizers).

Ang sangkap na ito ay ginagamit din bilang isang additive sa paggawa ng mga pelikula na nagpapabuti sa kanilang kakayahang makulayan at sumunodkasama ng iba pang materyales.

Gamot

Ang acid at ang mga asin nito ay ginagamit sa gamot para sa mga sumusunod na layunin:

  • tagapagdala ng mga aktibong sangkap;
  • isang bahagi ng mga hemostatic ointment, pinagtagpi at hindi pinagtagpi na mga materyales na ginagamit para sa paso at pamamaga upang mapabilis ang paggaling ng sugat;
  • binder sa mga filling materials sa dentistry.

Ang bentahe ng materyal na ito ay ito ay biologically inert at maaaring gamitin kasama ng mga bioactive compound (enzymes, antibiotics, growth factor, atbp.).

polyacrylic acid na asin
polyacrylic acid na asin

Polyacrylates

Ang mga asin ng polyacrylic acid ay mga polimer ng mga ester ng tambalang ito. Sa hitsura, sila ay kahawig ng mga paraffin. Nailalarawan ang mga ito sa pamamagitan ng mga sumusunod na katangian:

  • paglaban sa diluted alkalis at acids, liwanag at oxygen;

    • Ang

  • decomposition na may mga alkali solution ay sinusunod sa temperatura na 80–100 °C, na may pagbuo ng polyacrylic acid;
  • kapag pinainit nang higit sa 150 °C, sumasailalim ang mga ito sa thermal destruction, polyacrylate molecules crosslink, monomer (mga 1%) at volatile na produkto ay inilalabas;

    • Ang

  • polyacrylates ay lubos na natutunaw sa mga monomer, eter, hydrocarbons at acetone.

Ang mga asin ng polyacrylic acid ay ginagawa sa pamamagitan ng emulsion o suspension polymerization, sa small scale production sa pamamagitan ng block polymerization.

Paggamit ng polyacrylates

Ang mga compound na ito ay ginagamit sa paggawa ng mga sumusunod na materyales:

  • organic na baso;
  • iba't ibang pelikula;
  • synthetic fibers;
  • mga materyales sa pagpipinta (mga enamel, barnis, resin);
  • adhesive at impregnating compositions (emulsions) para sa tela, papel, leather, wood.
sodium s alt ng polyacrylic acid
sodium s alt ng polyacrylic acid

Ang mga barnis batay sa polyacrylates ay may mataas na pagganap:

  • mataas na pagkakadikit sa metal at mga buhaghag na ibabaw;
  • magandang pandekorasyon na katangian;
  • tubig, UV, panahon, lumalaban sa alkali;
  • pangmatagalang pag-iingat ng mga pandekorasyon na katangian (shine at elasticity) - hanggang 10 taon.

Ginagamit ang mga ito sa pagkulay ng mga produkto gaya ng:

  • kotse, sasakyang panghimpapawid at iba pang kagamitan;
  • sorted metal;
  • plastics;
  • produkto sa pag-print;
  • produkto sa industriya ng electronic;
  • industriya ng pagkain (produksyon ng mga lata).

Sodium polyacrylate

Sodium polyacrylate ay lubhang natutunaw sa tubig at hindi nagbabago ang istraktura nito kahit na sa 240 °C. Ang tambalang ito ay ginagamit sa paghahanda ng mga sariwa o mga solusyon sa asin upang mabawasan ang kanilang lagkit. Nagagawa ng sodium polyacrylate na i-emulsify ang mga microcrystal, microsand mula sa carbonates, sulfates at phosphates.

Ang substance ay ginagamit sa mga sumusunod na industriya:

  • industriya ng langis - paghahanda ng likido sa pagbabarena;
  • industriya ng kemikal - pagmamanupakturamga detergent, artipisyal na niyebe, at bilang pampalapot din para sa mga pintura at barnis;
  • agrikultura - paggawa ng pataba;
  • industriya ng papel at pulp - paggawa ng mga napkin, toilet paper;
  • paggawa ng sanitary ware.

Ang mga drilling fluid na binuo gamit ang compound na ito ay may mga sumusunod na benepisyo:

  • low density;
  • fineness;
  • kinakailangan ang magandang acid solubility kapag nag-drill in;
  • lumalaban sa mataas na temperatura (hanggang 240°C);
  • kaligtasan sa kapaligiran.
mga katangian ng polyacrylic acid
mga katangian ng polyacrylic acid

Cosmetology

Sa industriya ng kosmetiko, ginagamit ang sodium polyacrylate bilang pampalapot sa paggawa ng mga produkto tulad ng:

  • hairspray;
  • shower gels;
  • creams;
  • shampoo;
  • face mask;
  • bath foam.

Ang pagiging kakaiba ng mga katangian ng suplementong ito ay nakasalalay sa katotohanan na ang bawat pinakamaliit na particle ng sodium polyacrylate ay bumubukol sa tubig at lumilikha ng pakiramdam ng makinis at kinis sa balat. Dahil ang sangkap ay may isang silicone-like elastomeric na istraktura, ito ay isang magandang texturizing agent. Ang mga bentahe ng mga pampaganda na may karagdagan nito ay hindi sila nagiging malagkit, maaari silang magbigay ng resulta ng matte o satin. Ang ilang mga tagagawa ay nagdaragdag ng sodium polyacrylate sa mga pampaganda ng kulay.

Inirerekumendang:

Ang selulusa ay Istraktura, mga katangian, aplikasyon, paggawa ng selulusa

Ang selulusa ay Istraktura, mga katangian, aplikasyon, paggawa ng selulusa

Cellulose ay derivative ng dalawang natural na substance: kahoy at cotton. Sa mga halaman, ito ay gumaganap ng isang mahalagang function, nagbibigay sa kanila ng kakayahang umangkop at lakas

Amino acids - para saan ang mga ito? Mga amino acid sa mga pagkain. Mga reaksyon at katangian ng mga amino acid

Amino acids - para saan ang mga ito? Mga amino acid sa mga pagkain. Mga reaksyon at katangian ng mga amino acid

Amino acid ay isa sa pinakamahalagang organic compound. Sa artikulong ito sasabihin namin sa iyo kung ano ang mga ito, kung anong mga produkto ang naglalaman ng mga ito, kung ano ang mga function na ginagawa nila sa katawan, kung anong mga kemikal at pisikal na katangian ang mayroon sila

Complex na protina: kahulugan, komposisyon, istraktura, istraktura, mga function, pag-uuri at mga katangian. Paano naiiba ang mga simpleng protina sa mga kumplikado?

Complex na protina: kahulugan, komposisyon, istraktura, istraktura, mga function, pag-uuri at mga katangian. Paano naiiba ang mga simpleng protina sa mga kumplikado?

Ang isang kumplikadong protina, bilang karagdagan sa mismong bahagi ng protina, ay naglalaman ng karagdagang grupo ng ibang kalikasan (prosthetic). Carbohydrates, lipids, metals, phosphoric acid residues, nucleic acids act as this component. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng mga simpleng protina at kumplikadong protina, kung anong mga uri ng mga sangkap na ito ang nahahati, at kung ano ang kanilang mga tampok, sasabihin ng artikulong ito

Anong mga function ang ginagawa ng mga nucleic acid sa isang cell? Istraktura at pag-andar ng mga nucleic acid

Anong mga function ang ginagawa ng mga nucleic acid sa isang cell? Istraktura at pag-andar ng mga nucleic acid

Ang mga nucleic acid ay may mahalagang papel sa cell, na tinitiyak ang mahalagang aktibidad at pagpaparami nito. Ginagawang posible ng mga katangiang ito na tawagin silang pangalawang pinakamahalagang biyolohikal na molekula pagkatapos ng mga protina. Maraming mga mananaliksik ang naglagay ng DNA at RNA sa unang lugar, na nagpapahiwatig ng kanilang pangunahing kahalagahan sa pag-unlad ng buhay

Ang paraan mula sa mga Varangian hanggang sa mga Griyego ay Detalyadong paraan mula sa mga Varangian hanggang sa mga Griyego: paglalarawan, mga lungsod, mga ilog

Ang paraan mula sa mga Varangian hanggang sa mga Griyego ay Detalyadong paraan mula sa mga Varangian hanggang sa mga Griyego: paglalarawan, mga lungsod, mga ilog

Ang artikulo ay nagsasabi tungkol sa isang lumang daluyan ng tubig at isang bahagi ng isang ruta sa lupa na nag-uugnay sa Scandinavia sa mga bansa sa Mediterranean. Ang isang maikling pangkalahatang-ideya ng rutang ito ay ibinigay alinsunod sa pagtatanghal nito sa "Tale of Bygone Years"

Nangungunang mga artikulo

Popular para sa buwan

Ekspertong payo

▲