Diacetone Acrylamide (DAAM) เป็นโมโนเมอร์อเนกประสงค์ที่ใช้ในกระบวนการโพลีเมอไรเซชันต่างๆ เพื่อผลิตเรซิน สารเคลือบ กาว และวัสดุอื่นๆ ที่ต้องการความเสถียรทางความร้อน การต้านทานน้ำ และการยึดเกาะที่เพิ่มขึ้น DAAM มีความโดดเด่นเนื่องจากโครงสร้างทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์และความสามารถในการรับปฏิกิริยาเชื่อมโยงข้ามกับสารประกอบอื่นๆ เช่น อะดิปิก ไดไฮดราไซด์ (ADH) ส่งผลให้ได้วัสดุที่มีประสิทธิภาพเหนือกว่า
คุณสมบัติทางเคมีของ DAAM
- ชื่อ IUPAC:N-(1,1-ไดเมทิล-3-ออกโซ-บิวทิล)อะคริลาไมด์
- สูตรทางเคมี:C9H15NO2
- น้ำหนักโมเลกุล:169.22 ก./โมล
- หมายเลข CAS:2873-97-4
- รูปร่าง:ของแข็งหรือผงผลึกสีขาว
- ความสามารถในการละลาย:ละลายได้ในน้ำ เอทานอล และตัวทำละลายที่มีขั้วอื่นๆ
- จุดหลอมเหลว:53°ซ ถึง 55°ซ
กลุ่มหน้าที่หลัก
- กลุ่มอะคริลาไมด์:มีส่วนช่วยในการเกิดปฏิกิริยาโพลิเมอไรเซชันผ่านปฏิกิริยาอนุมูลอิสระ
- กลุ่มคีโตน:ให้ตำแหน่งที่เกิดปฏิกิริยาสำหรับการเชื่อมโยงข้ามกับสารประกอบ เช่น ไฮดราซีน
การสังเคราะห์ DAAM
DAAM ถูกสังเคราะห์ผ่านปฏิกิริยาของไดอะซิโตนแอลกอฮอล์กับอะคริโลไนไตรล์ ตามด้วยขั้นตอนการเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันหรือไฮโดรไลซิสเพื่อแนะนำหมู่เอไมด์ กระบวนการผลิตทำให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์มีความบริสุทธิ์สูงเหมาะสำหรับงานอุตสาหกรรม
ขั้นตอนปฏิกิริยาที่สำคัญ:
- ไดอะซีโทนแอลกอฮอล์ + อะคริโลไนไตรล์ → สารประกอบตัวกลาง
- ไฮโดรจิเนชันหรือการไฮโดรไลซิส → ไดอะซิโตนอะคริลาไมด์
การประยุกต์ใช้งานของ DAAM
1. กาว
- บทบาทของ DAAM:ปรับปรุงคุณสมบัติการยึดเกาะโดยส่งเสริมการเชื่อมโยงข้ามและเสถียรภาพทางความร้อน
- ตัวอย่าง:กาวไวต่อแรงกดพร้อมความแข็งแรงในการลอกและความทนทานที่ดีขึ้น
2. เคลือบน้ำ
- บทบาทของ DAAM:ทำหน้าที่เป็นสารสร้างฟิล์มที่ให้ความต้านทานน้ำและความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยม
- ตัวอย่าง:สีทาตกแต่งและสีอุตสาหกรรมเพื่อความทนทานต่อการกัดกร่อนและการสึกหรอ
3. ตัวแทนตกแต่งสิ่งทอ
- บทบาทของ DAAM:ให้ผลลัพธ์การกดทับที่ทนทานและคุณสมบัติต่อต้านริ้วรอย
- ตัวอย่าง:ใช้ในพื้นผิวที่ไม่ใช่เหล็กสำหรับผ้า
4. การใช้งานไฮโดรเจลและชีวการแพทย์
- บทบาทของ DAAM:มีส่วนทำให้เกิดไฮโดรเจลที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ
- ตัวอย่าง:ควบคุมระบบการนำส่งยา
5. กระดาษและบรรจุภัณฑ์
- บทบาทของ DAAM:ให้คุณสมบัติความแข็งแรงและความชื้นที่ดีขึ้น
- ตัวอย่าง:กระดาษเคลือบพิเศษสำหรับบรรจุภัณฑ์อาหารและเครื่องดื่ม
6. สารเคลือบหลุมร่องฟัน
- บทบาทของ DAAM:ปรับปรุงความยืดหยุ่นและความต้านทานต่อการแตกร้าวภายใต้ความเครียด
- ตัวอย่าง:น้ำยาซีลซิลิโคนดัดแปลงสำหรับงานก่อสร้างและยานยนต์
ข้อดีของการใช้ DAAM
- ความสามารถในการเชื่อมโยงข้ามที่หลากหลาย:สร้างเครือข่ายที่แข็งแกร่งด้วยตัวเชื่อมโยงข้ามที่มีไฮดราไซด์ เช่น ADH
- เสถียรภาพทางความร้อน:รับประกันความสมบูรณ์ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง
- ความต้านทานต่อความชื้น:สร้างฟิล์มและโครงสร้างไม่ซับน้ำ
- ความเป็นพิษต่ำ:ปลอดภัยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับโมโนเมอร์ทางเลือกบางตัว
- ความเข้ากันได้กว้าง:ทำงานร่วมกับเทคนิคโพลีเมอไรเซชันต่างๆ รวมถึงกระบวนการอิมัลชัน สารแขวนลอย และสารละลาย
ความเข้ากันได้กับ Adipic Dihydrazide (ADH)
การรวมกันของ DAAM กับ ADH ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบโพลีเมอร์แบบเชื่อมโยงข้าม ปฏิกิริยาระหว่างกลุ่มคีโตนของ DAAM และกลุ่มไฮดราไซด์ใน ADH ส่งผลให้เกิดการเชื่อมโยงไฮดราโซนที่มีความทนทานสูง ทำให้สามารถ:
- เพิ่มความแข็งแรงทางกล
- ต้านทานความร้อนที่เหนือกว่า
- ความยืดหยุ่นที่ปรับแต่งตามความต้องการโดยขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของสูตร
กลไกการเกิดปฏิกิริยา:
- ปฏิกิริยาระหว่างคีโตน-ไฮดราไซด์:DAAM + ADH → พันธะไฮดราโซน
- การใช้งาน:การเคลือบโพลียูรีเทนแบบน้ำ วัสดุซ่อมแซมตัวเอง และอื่นๆ
ข้อมูลเชิงลึกและแนวโน้มของตลาด
ความต้องการทั่วโลก
ตลาดสำหรับ DAAM มีการเติบโตอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากมีการใช้งานที่เพิ่มขึ้นในสูตรที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สูตรน้ำ และระบบโพลีเมอร์ขั้นสูง อุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ การก่อสร้าง และอิเล็กทรอนิกส์ ขับเคลื่อนความต้องการโซลูชันที่ใช้ DAAM
นวัตกรรม
ความก้าวหน้าล่าสุดมุ่งเน้นไปที่:
- ทางเลือกจากชีวภาพ:การสังเคราะห์ DAAM จากทรัพยากรหมุนเวียน
- สารเคลือบประสิทธิภาพสูง:บูรณาการเข้ากับระบบนาโนคอมโพสิตเพื่อเพิ่มคุณสมบัติพื้นผิว
- บรรจุภัณฑ์ที่ยั่งยืน:ใช้ในส่วนผสมโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
การจัดการและการเก็บรักษา
- ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย:หลีกเลี่ยงการสูดดมหรือสัมผัสผิวหนัง ใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE) ที่เหมาะสม
- สภาพการเก็บรักษา:เก็บในที่เย็น แห้ง และมีอากาศถ่ายเทได้ดี หลีกเลี่ยงการสัมผัสกับความชื้นและความร้อน
- อายุการเก็บรักษา:โดยทั่วไปจะคงตัวได้นานถึง 24 เดือนภายใต้สภาวะที่แนะนำ
Diacetone Acrylamide (DAAM) เป็นโมโนเมอร์ที่สำคัญในวัสดุศาสตร์สมัยใหม่ โดยนำเสนอคุณสมบัติพิเศษที่ทำให้ขาดไม่ได้ในการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง จากความสามารถในการเชื่อมโยงข้ามที่หลากหลายไปจนถึงการใช้งานที่หลากหลาย DAAM ยังคงมีบทบาทสำคัญในการพัฒนากาว สารเคลือบ และโพลีเมอร์ ความเข้ากันได้กับเทคโนโลยีที่ยั่งยืนที่เกิดขึ้นใหม่ทำให้เป็นองค์ประกอบสำคัญในนวัตกรรมในอนาคต
เวลาโพสต์: 15 ธันวาคม 2024