Acidi poliakrilik është një polimer unik me kapacitet të lartë absorbues uji. Ky përbërës është biologjikisht inert, kështu që përdoret gjerësisht në prodhimin e produkteve higjienike dhe kozmetike, si dhe një material ndihmës në mjekësi. Poliakrilatet (kripërat acide), të cilat kanë veti të përmirësuara fizike dhe mekanike, kanë një shtrirje edhe më të gjerë.
Përshkrim
Acidi poliakrilik është një substancë makromolekulare, njësia monomere e së cilës është komponimi CH2=CH−COOH (acid akrilik ose propenoik, etenkarboksilik). Ky polimer nuk ka toksicitet, tretshmëri të mirë në ujë dhe rezistencë të lartë ndaj alkaleve.
Formula kimike e acidit poliakrilik është (C2H3COOH) . Formula strukturore e përbërjes është paraqitur në figurën më poshtë.
Acidi poliakrilik është një poliacid tipik i dobët. Makromolekulat e tij kanë grupe funksionale që kanë aftësinë për tëderi te disociimi elektrolitik. Duket si një lëng i pastër qelibar ose pluhur i bardhë kokrrizor.
Properties
Vetitë kryesore fizike dhe kimike të acidit poliakrilik janë:
- Temperatura në të cilën ky polimer bëhet i ngurtë, duke anashkaluar fazën e kristalizimit (gjendja e qelqit) - 106 °C.
- Kur nxehen formohen anhidride dhe nëse temperatura kalon 250 °C, atëherë fillon reaksioni i eleminimit të dioksidit të karbonit nga grupi karboksil - COOH, si dhe ndërlidhja e makromolekulave, e cila çon në formimin i polimereve të një strukture hapësinore dhe një rritje në shkallën e polimerizimit.
- Kripërat e këtij polimeri kanë qëndrueshmëri më të madhe termike. Kjo veti përdoret për të prodhuar fibra të forta të shartuara me acid poliakrilik.
- Kur bashkëveproni me alkalet (C2H3COOH) formon kripëra, në reaksion me alkoolet - esteret.
- Pas polimerizimit në tretës, polimeri bëhet i fortë dhe i brishtë dhe i ruan këto cilësi edhe në një temperaturë prej 240 °C.
- Kur alkoolet me peshë të ulët molekulare reagojnë me këtë acid, fitohen estere të strukturave të ndryshme hapësinore.
- Një ndryshim i mprehtë në vetitë e polimerit ndodh në një shkallë shumë të ulët të konvertimit të grupeve funksionale (vetëm 0,1% etilen glikol kërkohet për të lidhur molekulat me një masë prej 50 kDa).
Një nga vetitë e tretësirës ujore të acidit poliakrilik është se kurnjë rritje në peshën molekulare të një polimeri të caktuar rrit gjithashtu viskozitetin e tretësirës, e cila shoqërohet me rritjen e makromolekulave dhe efektin e tyre në ujë. Në të njëjtën kohë, viskoziteti i tretësirës nuk varet nga sforcimi i prerë i aplikuar dhe është një vlerë konstante në një gamë të gjerë matjeje, në kontrast me polimerët e tjerë polielektrolit. Kur aciditeti i tretësirës ndryshon, fijet e acidit poliakrilik pësojnë tkurrje ose zgjatje si rezultat i shndërrimit të energjisë kimike në energji mekanike.
Tretshmëri
(C2H3COOH) tretet mirë në substancat e mëposhtme:
- ujë;
- dioksid dietilen;
- alkool metil dhe etilik;
- Amidi i acidit formik;
- dimetilformamide.
Tretësira ujore e acidit poliakrilik ka një efekt polielektrolitik (i aftë për disociim elektrolitik), i cili rritet në mënyrë lineare me rritjen e shkallës së neutralizimit.
Substanca është e patretshme në komponime të tilla si:
- monomeri i acidit akrilik;
- aceton;
- etoksietani;
- hidrokarburet.
Me tretësirat kationike dhe surfaktantët, substanca mund të formojë kripëra të patretshme.
Merr
Sinteza e acidit poliakrilik kryhet me polimerizimin e monomerit. Reaksioni zhvillohet në një mjedis ujor, ku shtohet një agjent ndërlidhës, ose në tretës organikë. Përzierja zakonisht kryhet në një reaktor me vozis dhe sipërfaqen e pajisjesftohet në 70 °C me ftohës të lëngshëm. Produkti përfundimtar është një xhel - një polimer hidrofil që thith në mënyrë aktive lagështinë.
Një tretësirë ujore më e qëndrueshme mund të merret nga veprimi i peroksidit të hidrogjenit dhe shtimi i një sasie të vogël para-dihidroksibenzene me tioglikolat natriumi, i përdorur për të kontrolluar peshën molekulare. Produkti përfundimtar i reaksionit përdoret në stomatologji.
Aplikimi i acidit poliakrilik
Ky polimer përdoret më gjerësisht si një superabsorbues (për të kapur dhe mbajtur lëngun) në mbushësit e pelenave për fëmijë dhe të rritur, peceta higjienike, pelenat e disponueshme dhe produkte të tjera të ngjashme.
Zona të tjera ku përdoret acidi poliakrilik janë:
- bujqësia është një material për përmirësimin e tokës;
- industri - stabilizues dhe flokulantë të tretësirave koloidale;
- rrezitje dhe prodhim tekstili - substanca për të reduktuar elektrifikimin në veshjen e lëkurës dhe prodhimin e fibrave;
- elektronikë - komponent lidhës në bateritë litium-jon;
- industrial - në sistemet e ftohjes dhe të ajrit të kondicionuar si një frenues depozitimi dhe përbërës homogjeniteti (centralet, rafineritë e çelikut dhe naftës, plehra).
Kjo substancë përdoret gjithashtu si një aditiv në prodhimin e filmave që përmirësojnë aftësinë e tyre për t'u ngjyrosur dhe ngjitur.me materiale të tjera.
Mjekësi
Acidi dhe kripërat e tij përdoren në mjekësi për qëllimet e mëposhtme:
- bartës i substancave aktive;
- një përbërës i pomadave hemostatike, materialeve të endura dhe jo të endura të përdorura për djegiet dhe inflamacionet për të përshpejtuar shërimin e plagëve;
- lidhës në materialet mbushëse në stomatologji.
Përparësia e këtij materiali është se është biologjikisht inert dhe mund të përdoret së bashku me komponime bioaktive (enzima, antibiotikë, faktorë të rritjes, etj.).
poliakrilate
Kripërat e acidit poliakrilik janë polimere të estereve të këtij përbërësi. Në pamje, ato i ngjajnë parafinave. Ato karakterizohen nga vetitë e mëposhtme:
- rezistencë ndaj alkaleve dhe acideve të holluara, dritës dhe oksigjenit;
- zbërthimi me tretësira alkali vërehet në temperaturën 80–100 °C, me formimin e acidit poliakrilik;
- kur nxehen mbi 150 °C, ato i nënshtrohen shkatërrimit termik, molekulat e poliakrilatit lidhen me ndërthurje, monomer (rreth 1%) dhe produkte të paqëndrueshme;
- poliakrilatet janë shumë të tretshëm në monomere, etere, hidrokarbure dhe aceton.
Kripërat e acidit poliakrilik prodhohen nga polimerizimi me emulsion ose suspension, në prodhim në shkallë të vogël nga polimerizimi bllok.
Përdorimi i poliakrilateve
Këto komponime përdoren në prodhimin e materialeve të mëposhtme:
- xham organik;
- filma të ndryshëm;
- fibra sintetike;
- materiale për pikturë (sm alt, llaqe, rrëshira);
- përbërje ngjitëse dhe impregnuese (emulsione) për pëlhura, letër, lëkurë, dru.
Llaket e bazuara në poliakrilate kanë performancë të lartë:
- ngjitje e lartë në sipërfaqet metalike dhe poroze;
- cilësi të mira dekorative;
- rezistent ndaj ujit, UV, motit, alkaleve;
- ruajtja afatgjatë e vetive dekorative (shkëlqimi dhe elasticiteti) - deri në 10 vjet.
Ato përdoren për të ngjyrosur produkte të tilla si:
- makina, avionë dhe pajisje të tjera;
- metal i renditur;
- plastika;
- produkte printimi;
- produkte të industrisë elektronike;
- industria ushqimore (prodhimi i kanaçeve).
Poliakrilat natriumi
Poliakrilat natriumi është shumë i tretshëm në ujë dhe nuk e ndryshon strukturën e tij as në 240 °C. Ky përbërës përdoret në përgatitjen e solucioneve të freskëta ose të kripura për të ulur viskozitetin e tyre. Poliakrilat natriumi është në gjendje të emulsojë mikrokristalet, mikrorërën nga karbonatet, sulfatet dhe fosfatet.
Substanca përdoret në industritë e mëposhtme:
- industria e naftës - përgatitja e lëngut të shpimit;
- industri kimike - prodhimdetergjentë, borë artificiale dhe gjithashtu si trashës për bojëra dhe llaqe;
- bujqësi - prodhimi i plehrave;
- industria e letrës dhe pulpës - prodhimi i pecetave, letrës higjienike;
- prodhim i pajisjeve sanitare.
Lëngjet shpuese të formuluara me këtë përbërje kanë përfitimet e mëposhtme:
- dendësi e ulët;
- finesë;
- kërkohet tretshmëri e mirë në acid gjatë shpimit;
- rezistent ndaj temperaturave të larta (deri në 240°C);
- siguria mjedisore.
Kozmetologji
Në industrinë kozmetike, poliakrilat natriumi përdoret si trashës në prodhimin e produkteve të tilla si:
- llak flokësh;
- xhel dushi;
- krem;
- shampo;
- maska fytyre;
- shkumë banje.
E veçanta e vetive të këtij suplementi qëndron në faktin se çdo grimcë më e vogël e poliakrilatit të natriumit bymehet në ujë dhe krijon një ndjenjë kadifeje dhe butësie në lëkurë. Meqenëse substanca ka një strukturë elastomerike të ngjashme me silikonin, është një agjent i mirë teksturues. Përparësitë e kozmetikës me shtimin e saj janë se ato nuk bëhen ngjitëse, mund të japin një rezultat mat ose saten. Disa prodhues shtojnë poliakrilat natriumi në kozmetikë me ngjyra.
