Diacetone Acrylamide (DAAM) là một monome đa năng được sử dụng trong nhiều quy trình trùng hợp để sản xuất nhựa, lớp phủ, chất kết dính và các vật liệu khác đòi hỏi tính ổn định nhiệt, khả năng chống nước và độ bám dính cao. DAAM nổi bật nhờ cấu trúc hóa học độc đáo và khả năng trải qua các phản ứng liên kết chéo với các hợp chất khác, chẳng hạn như adipic dihydrazide (ADH), tạo ra các 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, etanol và các dung môi phân cực khác
- Điểm nóng chảy:53°C đến 55°C
Nhóm chức năng chính
- Nhóm Acrylamide: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 hydrazin.
Tổng hợp DAAM
DAAM được tổng hợp thông qua phản ứng của diacetone alcohol với acrylonitrile, sau đó là bước hydro hóa hoặc thủy phân xúc tác để đưa nhóm amide vào. 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:
- Diacetone Alcohol + 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 độ ổn định nhiệt.
- Ví dụ:Chất kết dính nhạy áp suất có khả năng bóc ra và độ bền được cải thiện.
2. Lớp phủ gốc nước
- Vai trò của DAAM:Hoạt động như một tác nhân tạo màng có khả năng chống nước và độ đàn hồi tuyệt vời.
- Ví dụ:Sơn trang trí và công nghiệp chống ăn mòn và mài mòn.
3. Chất hoàn thiện dệt may
- Vai trò của DAAM:Mang lại lớp hoàn thiện bền chắc và khả năng chống nhăn.
- Ví dụ:Sử dụng để hoàn thiện vải mà không cần ủi.
4. Hydrogel và ứng dụng y sinh
- Vai trò của DAAM:Góp phần hình thành nên các hydrogel tương thích sinh học.
- Ví dụ:Hệ thống phân phối thuốc có kiểm soát.
5. Giấy và Bao bì
- Vai trò của DAAM:Cung cấp khả năng tăng cường độ bền và chống ẩm.
- Ví dụ:Lớp phủ giấy chuyên dụng cho bao bì thực phẩm và đồ uống.
6. Chất trám trét
- Vai trò của DAAM:Cải thiện tính linh hoạt và khả năng chống nứt khi chịu áp lực.
- Ví dụ:Chất trám trét silicon dùng trong xây dựng và ô tô.
Ưu điểm của việc sử dụng DAAM
- Khả năng liên kết chéo đa năng:Tạo thành mạng lưới bền vững với các chất liên kết chéo gốc hydrazide như ADH.
- Độ ổn định nhiệt:Đảm bảo tính toàn vẹn trong điều kiện nhiệt độ cao.
- Khả năng chống ẩm:Tạo ra 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 nhiều kỹ thuật trùng hợp khác nhau, bao gồm quy trình nhũ tương, huyền phù và dung dịch.
Khả năng tương thích với Adipic Dihydrazide (ADH)
Sự kết hợp của DAAM với ADH được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống polyme liên kết chéo. Phản ứng giữa nhóm ketone của DAAM và nhóm hydrazide trong ADH tạo ra liên kết hydrazone có độ bền cao, cho phép:
- Tăng cường sức mạnh cơ học.
- Khả năng chịu nhiệt cao.
- Tính linh hoạt được điều chỉnh tùy theo yêu cầu về 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 và nhiều sản phẩm khác.
Thông tin chi tiết và xu hướng thị trường
Nhu cầu toàn cầu
Thị trường DAAM đã chứng kiến sự tăng trưởng đáng kể do việc sử dụng ngày càng tăng trong các công thức thân thiện với môi trường, gốc nước 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 giải pháp thay thế dựa trên sinh học:Tổng hợp DAAM từ nguồn tài nguyên tái tạo.
- Lớp phủ hiệu suất cao:Tích hợp vào hệ thống nanocomposite để cải thiện tính chất bề mặt.
- Bao bì bền vững:Sử dụng trong hỗn hợp polyme phân hủy sinh học.
Xử lý và lưu trữ
- Biện pháp phòng ngừa an toàn:Tránh hít phải hoặc tiếp xúc với da; sử dụng thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE) phù hợp.
- Điều kiện bảo quản:Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh tiếp xúc với độ ẩm và nhiệt độ cao.
- Hạn sử dụng:Thông thường có độ ổn định lên đến 24 tháng trong điều kiện khuyến nghị.
Diacetone Acrylamide (DAAM) là một monome quan trọng trong khoa học vật liệu hiện đại, cung cấp các đặc tính độc đáo khiến nó trở nên 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 thúc đẩy chất kết dính, lớp phủ và polyme. Khả năng tương thích của nó với các công nghệ bền vững mới nổi định vị nó là một thành phần quan trọng trong các cải tiến trong tương lai.
Thời gian đăng: 15-12-2024