Диацетонакриламид (DAAM) — универсальный мономер, используемый в различных процессах полимеризации для производства смол, покрытий, клеев и других материалов, требующих повышенной термостойкости, водостойкости и адгезионных свойств. DAAM выделяется своей уникальной химической структурой и способностью вступать в реакции сшивания с другими соединениями, такими как адипиновый дигидразид (ADH), что приводит к получению материалов с превосходными характеристиками.
Химические свойства DAAM
- Название ИЮПАК:N-(1,1-Диметил-3-оксобутил)акриламид
- Химическая формула:C9H15NO2
- Молекулярный вес:169,22 г/моль
- Номер CAS:2873-97-4
- Появление:Белое кристаллическое вещество или порошок
- Растворимость:Растворим в воде, этаноле и других полярных растворителях.
- Температура плавления:53°С - 55°С
Ключевые функциональные группы
- Группа акриламида:Способствует полимеризуемости посредством свободнорадикальных реакций.
- Группа кетонов:Обеспечивает реакционноспособные участки для сшивания с такими соединениями, как гидразины.
Синтез ДААМ
DAAM синтезируется посредством реакции диацетонового спирта с акрилонитрилом, за которой следует этап каталитического гидрирования или гидролиза для введения амидной группы. Процесс производства обеспечивает получение продукта высокой чистоты, пригодного для промышленного применения.
Ключевые шаги реагирования:
- Диацетоновый спирт + Акрилонитрил → Промежуточное соединение
- Гидрирование или гидролиз → Диацетонакриламид
Приложения DAAM
1. Клеи
- Роль ДААМ:Улучшает связующие свойства, способствуя образованию поперечных связей и термической стабильности.
- Пример:Клеи с чувствительностью к давлению, обладающие повышенной прочностью на отслаивание и долговечностью.
2. Покрытия на водной основе
- Роль ДААМ:Действует как пленкообразующий агент, обеспечивающий отличную водостойкость и гибкость.
- Пример:Декоративные и промышленные краски для защиты от коррозии и износа.
3. Средства для отделки текстиля
- Роль ДААМ:Придает изделиям долговечную отделку и противосминаемые свойства.
- Пример:Используется в качестве отделочного материала для тканей, не требующего глажки.
4. Гидрогели и биомедицинское применение
- Роль ДААМ:Способствует образованию биосовместимых гидрогелей.
- Пример:Контролируемые системы доставки лекарств.
5. Бумага и упаковка
- Роль ДААМ:Обеспечивает улучшенную прочность и влагозащитные свойства.
- Пример:Специальные бумажные покрытия для упаковки продуктов питания и напитков.
6. Герметики
- Роль ДААМ:Улучшает гибкость и устойчивость к растрескиванию под нагрузкой.
- Пример:Герметики на основе силикона для строительства и автомобилестроения.
Преимущества использования DAAM
- Универсальная способность к сшиванию:Образует прочные сети с помощью сшивающих агентов на основе гидразида, таких как ADH.
- Термическая стабильность:Обеспечивает целостность в условиях высоких температур.
- Влагостойкость:Создает водоотталкивающие пленки и структуры.
- Низкая токсичность:Более безопасен в использовании по сравнению с некоторыми альтернативными мономерами.
- Широкая совместимость:Работает с различными методами полимеризации, включая процессы эмульсионной, суспензионной и растворной полимеризации.
Совместимость с дигидразидом адипиновой кислоты (АДГ)
Сочетание DAAM с ADH широко используется в сшитых полимерных системах. Реакция между кетонной группой DAAM и гидразидной группой в ADH приводит к образованию высокопрочной гидразонной связи, что позволяет:
- Повышенная механическая прочность.
- Превосходная термостойкость.
- Индивидуальная гибкость в зависимости от требований к рецептуре.
Механизм реакции:
- Взаимодействие кетона и гидразида:DAAM + ADH → гидразоновая связь
- Приложения:Полиуретановые покрытия на водной основе, самовосстанавливающиеся материалы и многое другое.
Анализ рынка и тенденции
Глобальный спрос
Рынок DAAM значительно вырос из-за его растущего использования в экологически чистых, водорастворимых формулах и передовых полимерных системах. Такие отрасли, как автомобилестроение, строительство и электроника, стимулируют спрос на решения на основе DAAM.
Инновации
Последние достижения сосредоточены на:
- Альтернативы на биологической основе:Синтез DAAM из возобновляемых ресурсов.
- Высокоэффективные покрытия:Интеграция в нанокомпозитные системы для улучшения свойств поверхности.
- Экологичная упаковка:Используется в биоразлагаемых полимерных смесях.
Обращение и хранение
- Меры предосторожности:Избегайте вдыхания или контакта с кожей; используйте соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ).
- Условия хранения:Хранить в прохладном, сухом и хорошо проветриваемом месте; избегать воздействия влаги и тепла.
- Срок годности:Обычно стабилен в течение 24 месяцев при соблюдении рекомендуемых условий.
Диацетонакриламид (DAAM) является критически важным мономером в современной материаловедении, предлагая уникальные свойства, которые делают его незаменимым в высокопроизводительных приложениях. От его универсальной способности к сшиванию до его широкого спектра применения, DAAM продолжает играть ключевую роль в продвижении клеев, покрытий и полимеров. Его совместимость с новыми устойчивыми технологиями позиционирует его как жизненно важный компонент будущих инноваций.
Время публикации: 15 декабря 2024 г.