Cén Fáth a Bhfuil Friotaíocht Uisce Níos Fearr ag aipeanna Comhiomlánaithe Ard (N=200)?

Friotaíocht uisce napolyphosphate amóiniam (APP)Is é an bac is mó a chinneann a fheidhmíocht chosanta fhadtéarmach i réimse na bratuithe cosanta dóiteáin in-leathnaithe agus retardants lasair polaiméire ard-deireadh. Sa mhargadh, is minic go mbíonn baint dhíreach ag "ardchéim pholaiméirithe" (amhail n = 200) le "friotaíocht uisce den scoth", agus níl an loighic eolaíoch taobh thiar de i bhfad ó simplí mar "meáchan móilíneach ard agus dothuaslagtha". Nochtfaidh an t-alt seo go córasach ó pheirspictíochtaí na ceimice fisiceach polaiméire agus na heolaíochta dromchla soladach conas a chuireann feabhsú céime polaiméirithe (suas go dtí leibhéal n = 200) go bunúsach le friotaíocht uisce APP ó thrí ghné: struchtúr móilíneach, airíonna teirmidinimiciúla, agus cinéitic imoibrithe.

I. Conclúid lárnach: Is é croílár friotaíocht uisce ná "cobhsaíocht hidrealú"

Ar an gcéad dul síos, ba cheart a shoiléiriú go bhfuil dhá leibhéal san áireamh le "friotaíocht uisce" d'aip: 1) ionsú fisiciúil agus díscaoileadh uisce; 2) Díghrádú hidrealú ceimiceach. Tá an dara ceann níos tábhachtaí, toisc go bhféadfadh hidrealú APP a bheith mar thoradh ar laghdú ar ábhar fosfair éifeachtach, athruithe ar aigéadacht, agus ar deireadh thiar teip ar an gciseal leathnaithe carbóin. Is é an buntáiste a bhaineann le APP ard-chomhiomlánaithe (n=200) ná go gcuireann sé bac suntasach ar an imoibriú hidrealaithe óna bhunús struchtúrach.

II. Ag leibhéal an struchtúir mhóilíneach: dlús grúpa críochfoirt níos ísle agus timpeallacht cheimiceach níos cobhsaí

Is polaiméir líneach é APP leis an bhfoirmle mhóilíneach (NH₄PO₃)ₙ, agus cinneann a chéim polaiméirithe n go díreach a fhad slabhra agus a chóimheas grúpa deiridh.

1. Éifeacht grúpa críochfoirt:

·Tá dhá chríoch ag gach slabhra mhóilíneach APP: is grúpa foircinn fosfáite amóiniam é ceann amháin, agus grúpa foircinn fosfáit diamóiniam an ceann eile. Tá gníomhaíocht cheimiceach na ngrúpaí críochfoirt seo i bhfad níos airde ná gníomhaíocht na n-aonad athfhillteach taobh istigh den slabhra.

·Tá na hadaimh fosfair taobh istigh den slabhra cosanta go cobhsaí ag na bannaí P-OP ar an dá thaobh, agus bíonn na hadaimh fosfair ag an deireadh níos mó i mbaol ionsaithe ó mhóilíní uisce.

·Eochairríomh: I gcás APP le n=200, níl an codán molar dá ghrúpaí teirminéil ach thart ar 1% (2/200); Maidir le haipeanna le n=50, tá an chomhréir seo chomh hard le 4%. Ciallaíonn sé seo, in apps den chaighdeán céanna, go soláthraíonn táirgí polaiméirithe íseal suas le cúpla uair níos mó suíomhanna ionsaí hidrealaithe an-ghníomhach.

2. Criostalacht agus cruachadh móilíneach:

·Tá slabhraí níos faide ag móilíní APP a bhfuil céim pholaiméirithe níos airde acu agus is dóichí go gcruthóidh siad struchtúir chriostail rialta (de ghnáth i bhfoirm criostail cineál II) sa staid sholadach. Mar gheall ar an struchtúr dlúth criostalach seo tá sé níos deacra do mhóilíní uisce dul isteach sa slabhra móilíneach agus iad a idirleathadh.

· I gcodarsnacht leis sin, tá criostalacht níos ísle ag APP le céim íseal polaiméirithe (n<100, cineál I) agus tá cion níos airde de na réigiúin éagruthacha, ag soláthar níos mó bealaí tréscaoilte agus suíomhanna teagmhála do mhóilíní uisce.

III. Teirmidinimic: Difríochtaí in ord tuaslagthachta méide

Is é an léiriú iomasach ar fhriotaíocht uisce ná an tuaslagthacht uisce thar a bheith íseal, a leanann dlíthe teirmidinimiciúla réitigh polaiméire.

Cur i bhfeidhm teoiric Flory Huggins: Tá tuaslagthacht polaiméirí i gcomhréir inbhéartach lena meáchan móilíneach (céim pholaiméirithe). Díscaoileadh naAPPIs próiseas faoi thiomáint eantrópachta é in uisce, agus mar thoradh ar dhíscaoileadh na móilíní fadslabhra tá méadú an-bheag ar eantrópacht an chórais, rud atá thar a bheith neamhfhabhrach go teirmidinimiceach.

·Comparáid sonraí: Ag 25 ° C, d'fhéadfadh tuaslagthacht tipiciúil APP le n=200 a bheith níos ísle ná 0.1 g/100ml uisce, agus d'fhéadfadh tuaslagthacht APP le n=50 a bheith chomh hard le 2-5 g/100ml uisce, le difríocht de dheich uaire idir an dá cheann. Cinneann an difríocht seo i dtuaslagthacht go díreach cumas an ábhair chun seasamh in aghaidh caillteanas fisiceach i dtimpeallachtaí tais.

IV. Leibhéal cinéitic imoibrithe: méadú suntasach ar bhacainn fuinnimh hidrealú

Is é seo an chúis lárnach ceimiceach le friotaíocht uisce den scoth APP comhiomlánaithe ard. Is é croílár hidrealú APP ná ionsaí nucleophilic móilíní uisce ar bhannaí POP.

1. Ráta hidrealú na mbannaí sa slabhra vs. bannaí deiridh:

·De ghnáth tosaíonn imoibrithe hidrealaithe ó dheireadh an tslabhra nó ó naisc laga sa slabhra. Chun banna POP atá suite i lár slabhra mhóilíneach a ionsaí, tá gá le bac stéarach níos mó agus éaradh scamall leictreon a shárú, agus tá a fhuinneamh gníomhachtaithe (Ea) i bhfad níos airde ná mar a ionsaí bannaí P-O-P in aice leis an deireadh nó i slabhraí gearr.

·Tá an chuid is mó de bhannaí OP-P in aipeanna slabhra fada (n=200) suite laistigh de shlabhraí cosanta, rud a fhágann go mbíonn meánráta foriomlán hidrealú luach tairiseach k i bhfad níos ísle i gcomparáid le haipeanna slabhracha gearra.

2. Cumas maoláin pH a fheabhsú:

Táirgeann hidrealú APP ortafosfáit aigéadach, rud a fhágann go laghdaítear an pH áitiúil, agus déanann an timpeallacht aigéadach féin-chatalú agus luasghéarú ar hidrealú breise APP.

· Mar gheall ar an ráta díscaoilte tosaigh thar a bheith mall agus scaoileadh mall na n-ian amóiniam agus fosfáit, is féidir le APP ard-pholaiméirithe cobhsaíocht choibhneasta pH an chórais a choimeád ar feadh tréimhse níos faide ama, rud a chuirfeadh moill ar thionscnamh an timthriall hidrealú aigéad féin-chatalaíoch.

V. Micrimhilseogra nana-mhoirfeolaíocht agus innealtóireacht dromchla: meicníocht cosanta tánaisteach

Is minic a chuireann feidhmchláir nua-aimseartha ardleibhéil (amhail leibhéal n=200) le friotaíocht uisce trí chóireáil dromchla:

·Teicneolaíocht micrea-ionchoirithe: Wrap sraith de roisín hidreafóbach (cosúil le roisín formaildéad meilimín, roisín eapocsa, silicone) ar dhromchla na gcáithníní APP. Déanann an blaosc támh seo an teagmháil idir uisce agus croí an APP a leithlisiú go fisiciúil, rud a fhágann gurb é an teicneolaíocht uiscedhíonta is éifeachtaí atá ar fáil faoi láthair.

· Modhnú hidreafóbach dromchla: Trí ghrúpaí hidreafóbach a ghreamú ar dhromchla APP le gníomhairí cúplála, laghdaítear an fuinneamh dromchla go suntasach, rud a fhágann go bhfuil sé deacair do mhóilíní uisce a fhliuchadh agus cloí leo.

Tá APP ard-pholaiméirithe níos oiriúnaí do chóireáil modhnú dromchla mar gheall ar a chobhsaíocht theirmeach maith agus níos lú grúpaí feidhmiúla dromchla, agus go sroicheann an éifeacht cuimsitheach ar fhriotaíocht uisce (aonrú fisiceach + cobhsaíocht intreach) tar éis cóireála an-mhór.

VI. An embodiment deiridh feidhmíochta iarratais: ó shonraí saotharlainne go saolré innealtóireachta

Is ionann an difríocht bhunúsach seo i bhfriotaíocht uisce agus bearna feidhmíochta ollmhór i gcásanna crua iarratais:

Conclúid: Struchtúr móilíneach deartha chun dul i ngleic le timpeallachtaí crua

Go hachomair, friotaíocht uisce den scoth de ard-chéim polaiméiritheAPP (n=200)Is é an toradh dosheachanta ar éifeacht chomhcheangailte a struchtúr móilíneach fad-slabhra, a thugann faoi thuaslagthacht íseal teirmidinimiciúla, cobhsaíocht cinéiteach ard hidrealú, agus bonn inathraithe níos fearr. Ní 'feabhsú' simplí é, ach réiteach saincheaptha ón leibhéal dearadh móilíneach chun aghaidh a thabhairt ar na dúshláin innealtóireachta a bhaineann le cosc ​​fadtéarmach dóiteáin, friotaíocht aimsire, agus cosc ​​creimeadh.

Maidir le dearthóirí foirmle sciath dóiteáin-resistant agus innealtóirí plaisteacha ard-deireadh, ní hamháin go mbainfear amach innéacs "friotaíocht uisce" a roghnú aipeanna ardchéime polaiméirithe (mar shampla n = 200), ach freisin iontaofacht "gné ama" a instealladh isteach sa chóras lasair-retardant iomlán. Cinntíonn sé seo gur féidir leis an mbacainn leathnaithe dóiteáin a thógann sé a fheidhmíocht chosanta deartha a chothabháil i dtimthriallta taise, uisce báistí agus comhdhlúthúcháin ar fud an domhain ar feadh blianta nó fiú fiche nó tríocha bliain, rud a chosnóidh sócmhainní ríthábhachtacha agus sábháilteacht saoil.

An gá do bhratuithe tinedhíonta nó do tháirgí polaiméire moilliú lasair chobhsaí fadtéarmach a choinneáil i dtimpeallachtaí tais, ard-salann nó diana? Speisialtóireacht againn i soláthar polyphosphate amóiniam ardchéime Polymerization agus a chuid táirgí microencapsulated le n ≥ 200, agus is féidir scéim fíoraithe feidhmíochta iomlán a sholáthar bunaithe ar aosú teasa fliuch agus tástáil spraeála salann chun a chinntiú do shábháilteacht fadtéarmach.