加水分解は、酸含有反応系で一般的で損傷する問題です。水分がポリマー内の酸性基と相互作用すると、分子鎖を分解する化学反応を引き起こします。この劣化は、材料の強度を低下させ、亀裂を引き起こし、早期の製品の故障を引き起こします。特に湿度や高温環境では、接着剤、コーティング、インク、およびシーラントに依存している産業がこれらの課題に頻繁に直面しています。これらの材料を加水分解から保護する効果的な方法を見つけることは、長期的な信頼性とパフォーマンスを確保するために重要です。
今日の産業環境では、多くの高性能製剤が酸性物質反応物に依存して、望ましい化学特性を達成しています。これらのシステムには、通常、ポリマーの機能性または硬化メカニズムに不可欠なカルボキシル（–COOH）、リン酸（–PO₄H₂）、または硫酸（–SO₃H）グループなどの官能基が含まれています。
一般的な例には、接着剤、コーティング、インク、シーラント、特定の特殊ポリマーまたはエラストマーが含まれます。残留カルボキシル基を備えたポリウレタン接着、ポリエステルコーティング、または色素分散のために制御された酸性度を必要とするインク製剤であるかどうかにかかわらず、これらのシステムは頻繁に酸含有反応物に依存して性能ターゲットを達成します。
ただし、この機能も大きな弱点になります。酸 - 反応剤システムは、特に加水分解に対して脆弱です。これは、多くの場合、固有の酸性度と環境熱が組み合わされて、ポリマーの分子鎖を時間の経過とともに壊すプロセスです。この劣化は、製品の寿命を直接短縮し、早期の失敗、費用のかかる交換、ブランドの評判への損害につながります。
市場は、挑戦的な環境でも確実に機能する耐久性のある長期にわたる材料をますます要求するにつれて、メーカーとフォーミュレーターは、製品のサービス寿命を延長するよう圧力を受けています。これは場所です 、抗水分解剤が不可欠になる 。これらの特殊な添加剤は、水と酸の破壊的効果からポリマーを保護し、製品の寿命を延ばし、重要な特性を維持し、最終的にバリューチェーン全体でコストを節約するように設計されています。
加水分解は、水分子がポリマー内の敏感な結合、特にエステル、アミド、またはウレタン結合を攻撃する化学反応です。酸を含むシステムでは、このプロセスは、製剤にすでに存在する酸性グループによって触媒されることが多く、故障を加速します。
例えば：
カルボキシル酸（–COOH）は、エステルの加水分解を触媒し、鎖の硬化につながる可能性があります。
リンまたは硫酸群は、同様に隣接するポリマーの連鎖を不安定にする可能性があります。
熱と湿度はこれらの反応を悪化させ、分子量低下の速度を増加させます。
加水分解が酸反応剤製剤で進行すると、いくつかの可視および機械的障害が続きます。
分子量の喪失： ポリマー鎖はより短い断片に分割され、凝集力が失われます。
embritlement： かつて優れた柔軟性や伸びを持っていた材料は、硬くなり、ひび割れやすくなります。
表面亀裂または狂気： 加水分解の最初の兆候は、特に機械的ストレスの下で、小さな表面亀裂としてしばしば現れます。
剥離： フィルムやラミネートなどの階層化されたシステムでは、接着が故障し、層が皮をむいたり、膨らませたりします。
これらの問題は、熱帯地域や水分負荷が高い産業植物など、暖かく湿度の高い環境でさらに深刻になります。
抗水分解剤の主な機能は、水と酸の攻撃によって引き起こされるポリマー鎖の切断を防ぐことです。酸性末端グループと反応することにより、これらの安定剤は、通常、加水分解が開始する触媒部位の利用可能性を低下させます。これにより、ポリマー骨格が安定し、分子量の減少が防止されます。これは、強度と耐久性を維持するために重要です。
ポリマー鎖を保護することにより、抗水分解剤が保持されるのに役立ちます。
機械的強度： 引張強度と耐衝撃性は、長期間にわたって高いままです。
弾力性と柔軟性： ポリマーは、その機能性を維持し、腹立と亀裂を避けます。
接着： 接着剤およびシーラントシステムでは、結合強度は時期尚早に低下しません。
外観： 加水分解により、多くの場合、黄色、チョーク、または表面の劣化が発生します。これらの薬剤は最小限に抑えます。
効果的な抗水分解剤で観察される典型的な改善は次のとおりです。
維持した引張強度： 多くの場合、延長された温水または湿度の高い老化テストの後、90％以上の保持。
休憩時に伸びを維持する： 材料が脆くならないようにします。
安定した皮またはせん断の接着： 水分にさらされたコーティングと接着剤には重要です。
多くの接着剤製剤、特にポリウレタン、ポリエステル、エポキシシステムに基づくものは、本質的にモノマーまたは硬化剤に由来する残留酸基を含んでいます。これらの酸グループは、特に接着剤が湿度または化学的に攻撃的な環境にさらされている場合、誤って加水分解を触媒する可能性があります。時間が経つにつれて、これは早期の分解または結合接合部の完全な失敗につながる可能性があります。抗水溶解剤をこれらの製剤に戦略的に組み込むことにより、製造業者は粘着結合の寿命と信頼性を著しく拡張できます。この強化は、障害が費用のかかる修理、安全上の危険、または大幅な運用上のダウンタイムをもたらす可能性のある電子カプセル剤など、自動車の気象シール、構造構造接着剤、電子カプセル剤などの要求の厳しいアプリケーションで特に重要です。
コーティングとインクは、酸を含むアクリルまたはポリエステル樹脂に頻繁に依存して、最適な膜形成、色素分散、および表面接着を実現します。ただし、これらの酸機能化された樹脂は、亀裂、チョーク、または光沢や色の完全性の徐々に喪失のような表面欠陥として現れることが多い加水分解に対して本質的に脆弱です。抗水分解剤の導入は、樹脂マトリックスの完全性を保護するのに役立ち、コーティングが長期間にわたって柔軟で耐久性があり、視覚的に魅力的であることを保証します。この保護は、湿気、頻繁な洗浄、またはそれ以外の場合は劣化を促進する厳しい産業洗浄剤への継続的な曝露の下で特に重要です。
エンジニアリングポリエステルやポリアミドを含む特定の特殊ポリマーは、酸性モノマーで意図的に合成され、耐薬品性や熱安定性などのテーラード性能特性を実現します。同様に、特定のポリウレタンゴムのようなエラストマーには、分子構造内の酸反応部位が含まれています。適切な安定化がなければ、これらの材料は、機械的ストレスに対する靭性、弾力性、耐性を失う可能性があります。したがって、特に産業用ローラー、動的シール、または水分、変動温度、機械的摩耗に日常的にさらされている自動車部品などの高需要用途で、抗水溶解剤を使用するには、機能的特性を保存するために不可欠です。
抗水溶解剤は、通常、樹脂製剤の複合または混合段階で添加されます。これにより、ポリマー鎖と酸グループとの徹底的な分散と密接な接触が保証されます。
フォーム： これらの安定剤は、液体または固体（パウダーまたはマスターバッチ）フォームで提供されます。液体ポリカルボジイミドは、より簡単な投与と均一な分布を提供しますが、特定の処理方法には粉末が好ましい場合があります。
投与量： 典型的な範囲は、ポリマーの総含有量と比較して、0.5％から2.0％の重量です。投与量の選択は、酸の含有量、予想される曝露条件、および製品寿命の目標に依存します。
抗水分解剤を組み込む場合、以下のような他の製剤コンポーネントとの互換性を検証することが重要です。
触媒
顔料と染料
フィラーと補強
難燃剤
適切な互換性テストは、意図しない副反応や処理挙動の変化を回避するのに役立ちます。
加水分解は、酸性度と水分がポリマーの分解を引き起こし、亀裂、腹立、パフォーマンスの喪失につながる酸含有反応系に深刻な脅威をもたらします。高度な抗水分解剤、特にポリカルボジイミドベースの安定剤は、酸性群を中和し、加水分解反応をブロックすることにより、ポリマーを効果的に保護し、 奉仕の寿命を延ばします。これにより、接着剤、コーティング、インク、シーラント、特殊ポリマーの寿命が大幅に拡張されます。
適切な抗水分解剤を使用して、湿度、高温、または過酷な化学環境でうまく機能する耐久性のある製品を生産することを目的としたメーカーにとっては重要です。これらの添加剤は、製品の寿命を改善し、障害を削減し、保証コストを削減します。
カスタマイズされた加水分解ソリューションの詳細と専門家のサポートを見つけるには、Suzhou Ke Sheng Tong New Materials Technology Co., Ltdに連絡することを検討してください。高度なポリマー添加剤を専門としており、耐久性と製品の品質を向上させるのに役立ちます。彼らのウェブサイトにアクセスするか、詳細についてはチームに連絡してください。
