Diacetone Acrylamide (DAAM) là một monome linh hoạt được sử dụng trong nhiều quá trình trùng hợp khác nhau để sản xuất nhựa, chất phủ, chất kết dính và các vật liệu khác cần tăng cường độ ổn định nhiệt, khả năng chống nước và đặc tính bám dính. DAAM nổi bật nhờ cấu trúc hóa học độc đáo và khả năng thực hiện các phản ứng liên kết ngang với các hợp chất khác, chẳng hạn như adipic dihydrazide (ADH), tạo ra vật liệu có hiệu suất vượt trội.
Tính chất hóa học của DAAM
- Tên IUPAC:N-(1,1-Dimethyl-3-oxo-butyl)acrylamide
- Công thức hóa học:C9H15NO2
- Trọng lượng phân tử:169,22 g/mol
- Số CAS:2873-97-4
- Vẻ bề ngoài:Chất rắn hoặc bột tinh thể màu trắng
- độ hòa tan:Hòa tan trong nước, ethanol và các dung môi phân cực khác
- Điểm nóng chảy:53°C đến 55°C
Nhóm chức năng chính
- Nhóm Acrylamid:Góp phần vào khả năng trùng hợp thông qua các phản ứng gốc tự do.
- Nhóm xeton:Cung cấp các vị trí phản ứng để liên kết chéo với các hợp chất như hydrazine.
Tổng hợp DAAM
DAAM được tổng hợp thông qua phản ứng của rượu diacetone với acrylonitrile, sau đó là bước hydro hóa hoặc thủy phân xúc tác để tạo ra nhóm amide. Quy trình sản xuất đảm bảo sản phẩm có độ tinh khiết cao phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp.
Các bước phản ứng chính:
- Rượu Diacetone + Acrylonitrile → Hợp chất trung gian
- Hydro hóa hoặc thủy phân → Diacetone Acrylamide
Ứng dụng của DAAM
1. Chất kết dính
- Vai trò của DAAM:Tăng cường tính chất liên kết bằng cách thúc đẩy liên kết ngang và ổn định nhiệt.
- Ví dụ:Chất kết dính nhạy áp với độ bền và độ bền của lớp vỏ được cải thiện.
2. Sơn phủ gốc nước
- Vai trò của DAAM:Hoạt động như một chất tạo màng mang lại khả năng chống nước và tính linh hoạt tuyệt vời.
- Ví dụ:Sơn trang trí và công nghiệp chống ăn mòn và mài mòn.
3. Đại lý hoàn thiện dệt may
- Vai trò của DAAM:Mang lại lớp hoàn thiện bền bỉ và đặc tính chống nhăn.
- Ví dụ:Sử dụng trong chất hoàn thiện không chứa sắt cho vải.
4. Hydrogel và ứng dụng y sinh
- Vai trò của DAAM:Góp phần hình thành hydrogel tương thích sinh học.
- Ví dụ:Hệ thống phân phối thuốc được kiểm soát.
5. Giấy và Bao bì
- Vai trò của DAAM:Cung cấp các đặc tính chống ẩm và độ bền được cải thiện.
- Ví dụ:Lớp phủ giấy đặc biệt cho bao bì thực phẩm và đồ uống.
6. Chất bịt kín
- Vai trò của DAAM:Cải thiện tính linh hoạt và khả năng chống nứt dưới áp lực.
- Ví dụ:Chất bịt kín biến đổi silicone cho các ứng dụng xây dựng và ô tô.
Ưu điểm của việc sử dụng DAAM
- Khả năng liên kết chéo đa năng:Hình thành mạng lưới mạnh mẽ với các liên kết chéo dựa trên hydrazide như ADH.
- Ổn định nhiệt:Đảm bảo tính toàn vẹn trong điều kiện nhiệt độ cao.
- Chống ẩm:Tạo màng và cấu trúc chống thấm nước.
- Độc tính thấp:An toàn hơn khi sử dụng so với một số monome thay thế.
- Khả năng tương thích rộng:Hoạt động với các kỹ thuật trùng hợp khác nhau, bao gồm các quá trình nhũ tương, huyền phù và dung dịch.
Khả năng tương thích với Adipic Dihydrazide (ADH)
Sự kết hợp DAAM với ADH được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống polymer liên kết ngang. Phản ứng giữa nhóm xeton của DAAM và nhóm hydrazide trong ADH tạo ra liên kết hydrazone có độ bền cao, cho phép:
- Tăng cường độ bền cơ học.
- Khả năng chịu nhiệt vượt trội.
- Tính linh hoạt phù hợp tùy thuộc vào yêu cầu công thức.
Cơ chế phản ứng:
- Tương tác Ketone-Hydrazide:DAAM + ADH → Liên kết Hydrazone
- Ứng dụng:Lớp phủ polyurethane gốc nước, vật liệu tự phục hồi, v.v.
Hiểu biết và xu hướng thị trường
Nhu cầu toàn cầu
Thị trường DAAM đã chứng kiến sự tăng trưởng đáng kể do nó được sử dụng ngày càng nhiều trong các công thức gốc nước, thân thiện với môi trường và các hệ thống polyme tiên tiến. Các ngành công nghiệp như ô tô, xây dựng và điện tử thúc đẩy nhu cầu về các giải pháp dựa trên DAAM.
Sự đổi mới
Những tiến bộ gần đây tập trung vào:
- Các lựa chọn thay thế dựa trên sinh học:Tổng hợp DAAM từ các nguồn tài nguyên tái tạo.
- Lớp phủ hiệu suất cao:Tích hợp vào các hệ thống nanocompozit để nâng cao tính chất bề mặt.
- Bao bì bền vững:Sử dụng trong hỗn hợp polymer phân hủy sinh học.
Xử lý và lưu trữ
- Phòng ngừa an toàn:Tránh hít phải hoặc tiếp xúc với da; sử dụng thiết bị bảo hộ cá nhân (PPE) thích hợp.
- Điều kiện bảo quản:Giữ ở nơi mát mẻ, khô ráo và thông gió tốt; tránh tiếp xúc với độ ẩm và nhiệt.
- Hạn sử dụng:Thường ổn định lên đến 24 tháng trong điều kiện được khuyến nghị.
Diacetone Acrylamide (DAAM) là một monome quan trọng trong khoa học vật liệu hiện đại, mang lại những đặc tính độc đáo khiến nó không thể thiếu trong các ứng dụng hiệu suất cao. Từ khả năng liên kết chéo linh hoạt đến phổ ứng dụng rộng rãi, DAAM tiếp tục đóng vai trò then chốt trong việc cải tiến chất kết dính, lớp phủ và polyme. Khả năng tương thích của nó với các công nghệ bền vững mới nổi giúp nó trở thành một thành phần quan trọng trong những đổi mới trong tương lai.
Thời gian đăng: 15-12-2024