EN
TETA негиздери менен бейорганикалык боялардын бети менен карым-катнашы
Металл оксиддери боёларында амин–гидроксил жана амин–силанол конденсациясынын жолдору
Триэтилентетрамин, жалпысынан ТЕТА деп белгилүү, конденсациялык реакциялар аркылуу бейорганикалык боялгылар менен күчтүү химиялык байланыштарды түзөт. Бул реакциялар ТЕТАдагы биринчи амин топтору титан диоксиди (TiO2) же темир оксиди (Fe2O3) сыяктуу металл оксиддеринин бетинде орнашкан гидроксил топтору (-OH) менен реакцияга киргенде болот, натыйжада туруктуу NH2...O==M байланыштары пайда болот. Экинчи амин топтору да кремний оксидине негизделген боялгылардын бетинде орнашкан силанол топторуна (Si-OH) кошулуш аркылуу катышат. ТЕТАнын төрт функционалдык тобу барлыгынан, ал бир убакта бир нече нуктадан бекитилүүнү түзө алат, андай салыштырма талаада чыбык түрүндөгү байланыштар тармагын түзөт. Бул реакциялардын ылдамдыгы илимпоздор «Ленгмюр-типи кинетикасы» деп аталган заңдуулукка ылайык өзгөрөт, башкача айтканда, алар температура 60 градус Цельсийден жогору көтөрүлгөндө тездейт. Бир функционалдык аминдерге салыштырганда, бул көп нукталуу бекитилүү эпоксиддик системаларда боялгылардын топтолушун молдоо азайтат, натыйжада композициялар жалпысынан көбүрөөк туруктуу жана тиимдүү болот.
Конкуренттүү адсорбция: TETA жана токойлордун чекарасындагы ным
Ным TETA менен токойлордун бетинде адсорбциялык орду үчүн күчтүүлүк менен конкуренциялышат, бул 65% салыштырмалуу нымдуулукта эффективдүү байланышты 40–60% га төмөндөт. Адсорбциялык тепе-теңдик модифицирленген BET моделине дал келет:
| Фактор | TETA адсорбциясына таасири |
|---|---|
| Чагылган нымдуулугу | >60% СН байланышты 50% га төмөндөт |
| Беттин пористуулугу | Микропоралар H₂O га TETA дан артыкчылык берет |
| Температура | >80°C физикалык адсорбцияланган сууну чачыратат |
| Токойлордун кислотдугу | Негиздүү беттер (pH > 9) TETA га артыкчылык берет |
Суу физикалык адсорбция аркылуу (активация энергиясы: 10–15 кДж/моль) иштегендей тез байланышат, бирок TETA химиялык адсорбцияда өзүнүн жогорку активация барьери аркылуу (25–35 кДж/моль) башкарат. Оптималдык чекара байланышы үчүн токойлорды алгач 0,5% дан ашпаган нымдуулукка чейин кургатуу зарыл — бул амин топторунун реакцияга кирген беттик орундарга конкуренттүү гидратациясыз жетүүсүн камсыз кылат.
Пигменттердин таркалуусун жакшыртуу үчүн ТЕТАнын беттеги модификатор катары колдонулушу
Иштин изилдөөсү: Бисфенол-А эпоксиддик смолаларда ТЕТА аркылуу TiO2 стабилдештирилиши
TETA титан диоксидинин бисфенол-А эпоксиддик системаларда таркалуусун жакшыртат, негизинен пигмент менен смола ортосундагы сутек байланыштары жана электростатикалык күчтөр аркылуу. Молекуланын полиамин структурасы негизинен коргоо катары иштейт, бул агыштыктын токтогондой токтотуп, башкача айтканда, бөлүкчөлөрдүн бири-бирине жабышып калышын токтотуп, физикалык мейкиндик жана электр заряддарын түзөт. Бул практикада эмне билдирет? Биз төмөндөгү чыныгы артыкчылыктарды көрөбүз: түртүлүүлүк (опакность) 15%–20% чамасында жакшырды; материал менен иштегенде вязкостун (желейлүүлүк) татаалдыгы 30% чамасында азайды; шамалдуу ультракызгылт кызгылт нурга 1000 саат тузуу таасир этип, түс тургундугунун (цветостойкость) 95% чамасын сактайт. Ошондой эле, бул жакшыртуулар коозуу карышынын колдонуу мөөрөн узартат, бирок акыркы пленканын каттыгын же химиялык каршылыгын азайтпайт — бул сапаттын маанилүүлүгү өтө жогорку болгон кырка өнөрөсөнүн колдонулушунда абсолюттук талап кылынат.
Клейдин экзфолиациясында аминокремний органикалык соединенияларына салыштырма эффективдүүлүгү
Наноглина модификациясында ТЭТА калыпка келтирилген аминокремний органикалык бирикмелеринен айрыкча чачырануу тиимдүүлүгүндө жакшы натыйжа берет. Анын компакттуу, ийлээн көп тиштүү структурасы айрыкча ири молекулалуу кремний органикалык бирикмелерге караганда глина аралыгына тереңирээк өтөт, ошондуктан эпоксид композиттерде аспект коэффициентинин дисперсиясы 50% жогору болот. Артыкчылыктары:
- бирдей жүктөмдө тартылуу модулунун 25% га жогорулашы
- оттек өтүшүнүн 40% га төмөндөшү
- Кургатуу температурасы 120°C (аминокремний органикалык бирикмелер үчүн 150°C), энергия тиимдүүлүгүн жакшыртат
Аминокремний органикалык бирикмелерден айрыксуу, ТЭТА силанол конденсациясынын жанары реакцияларын болтурбайт жана диффузия кинетикасында тезирээк болот. Термогравиметриялык анализ ТЭТА менен модификацияланган нанокомпозиттердин жогорку термоустойкучулугун тастыктайт: ТЭТА менен модификацияланган нанокомпозиттер 300°C га чейин бүтүндөйлүгүн сактайт — бул силан менен иштетилген аналогдардын таркатылуу башталышынан 35°C жогору.
ТЭТА нын интерфейстик адгезияга жана сырьё өнүмдүүлүгүнө таасири
ТЭТА менен катуу эпоксид сырьёлорундагы интерфейстик татаалдыктын жогорулашы (ДМА/АСМ далили)
TETA компаунду эпоксид менен пигменттер ортосундагы байланышты гидроксил топтору менен күчтүү химиялык байланыштар түзүү аркылуу чыныгында жакшыртат, айрыкча кремнийге негизделген материалдарды иштеткенде. Динамикалык механикалык анализ (DMA) сыноолорун өткөргөндө, TETA компаунду менен катууланган системалардын шыныдан өтүү температурасы (Tg) стандарттык амин катууландырғычтарга салыштырмалуу 15–22% чамасында жогорулатылат. Бул Tg көтөрүлүшү материалда көбүрөөк чаптама түзүлүшү болуп жатканын көрсөтөт. Атомдук күч микроскопиясы (AFM) астында караганда, башка бир нерсе да байкалат: интерфейстеги энергиянын жутулушу дээрлик 40% га көбөйөт. Негизинде, TETA дагы гибриддик амин тизмектери механикалык күчтүн таасири астында сынбай, аны сиңире алат. Бул жакшыртуулар теориялык гана эмес: адгезиялык өнүмдүүлүктүн реалдуу сыноолору лабораториялык маалыматтардын натыйжаларын да тастыктаат.
| Производительдүүлүк метрикасы | TETA менен катууланган системалар | Стандарттык амин катууландырғычтар |
|---|---|---|
| Тартып алуу аркылуу адгезия (ASTM D4541) | ≥8,2 МПа | 5,1–6,3 МПа |
| Туз эритмеси каршы төзүмдүүлүк | 1500 жана андан көп саат | <900 саат |
| Сырткы таасирден жоготулган масса (Taber ыкмасы) | 28 мг/1000 цикл | 45–60 мг |
Бул чек ара күчөтүү термалык циклдөө (−40°Cдан 85°Cге чейин) учурунда микротрещиналардын пайда болушун жана таралышын токтотот — бул аэрокосмос жана деңиз техникасында колдонулуучу иштетүүлөрдө, көбүнчә делиминатация пигмент–смола чегинде башталганда, критикалык салоо режими. АФМ фазалык тасвирлөө микропустоталардын жок дей турган деңгээлини тастыктайт, бул ТЭТАнын кемчиликтерге борборлошкон чек араларды жоюуда аткарган ролун көрсөтөт.
ЖЧК
Триэтиленитетрамин (ТЭТА) деген эмне?
ТЭТА — төрт амин тобу бар химиялык бирикме, ал көбүнчә конденсация реакциялары аркылуу минералдык пигменттер менен күчтүү байланыш түзүү үчүн колдонулат.
ТЭТА эпоксид системалардын формуласын кандай жакшыртат?
ТЭТА пигменттердин топтолушун көп нукталуу байланыш аркылуу азайтат, андыктан формула стабилдуулугу жана эффективдүүлүгү жогорулайт.
Неге ТЭТАнын адсорбциясы үчүн нымдуулук кабатталат?
Ным ТЭТАнын адсорбция ордуна конкуренция жүргүзөт, айрыкча жогорку нымдуулукта, бул пигменттин бети менен байланышуу эффективдүүлүгүн төмөндөтөт.
ТЭТА кайсы колдонулуштарда эң көп пайда берет?
TETA өзгөчө ашыкча боялгычтардын таралышын, сырлау сапатын жана чек ара төзүмдүүлүгүн жакшыртуу кереги тууган өнөрөсөлдүк колдонулуштарда айрыкча пайдалуу.