EN
Неге IPDA сарыроону тездетет: Химиялык жана айлана-чөйрө факторлору
IPDAнын алкаддык диамин структурасы жана хромофор пайда болуу жолдору
IPDA (Изофорон диамин) саргая турганынын негизги себеби анын эселенген алкилдүү структурасына, атайын эмес амин топторуна байланыштуу. Бул зат жылуулукка, жарыкка же жөнөкөй күйүндөгү оттекке дуушар болгондо, аминдер тотунат. Кийинки кызыктуу процесс - конъюгацияланган эки эселенген байланыштар жана карбонил топторунун пайда болушу, алар хромофор деп аталган чачырагыч заттарга айланат. Бул структуралар 400–500 нанометрдики көрүнүп турган жарыкты жутуп алат, ошондуктан биз саргычтан жыгач-саргыч түстөгү өзгөрүүнү көрөбүз. Эгерде бир нече эселенген байланыштардын жети же андан көпү бар болсо, абсорбция күчөйт. IPDAга каршы иштеген дагы бир фактор - бул стерикалык тоскоолдук, ал туура чыныккан алкилдүү аминдерге караганда эркин радикалдарга дуушар болууга көбүрөөк шиширгич кылат. Бул түстү өзгөртүүчү структуралардын тез пайда болушуна алып келет. Мисалы, егерчилик IPDA камтыган материал 500 саат мөөнөткө жакыныраак 80°С температурада турса, тесттердин натыйжасында Delta E катары өлчөнгөн түс өзгөрүүсү 3–5 бирдигине чейин көтөрүлөт, бул карбонил топторунун убакыт өтүсү менен коптошунан улам.
Жылуулук Агымы жана Күн Нурлануусу: IPDA Индукциялоо Аркылуу Сарырээк
IPDA менен кебитилген эпоксиддер айланма шарттарына жараша негизинен ар түрдүү жолдор менен сарырыйт:
| Механизм | Негизги хромофордор | Негизги Таасир Этүүчү Факторлор |
|---|---|---|
| Жылуулук Агымы | Карбонилдер, байланышкан баар | Температура (>60°C), оттек |
| UV экспозициясы | Хинон иминдер, радикалдар | Күн нурлануусунун интенсивдүүлүгү, ылгалдуулук |
Материалдар жылуулукка чөзүлгөндө, хромофорлордо көптөгөн карбонил топторун пайда кылган оксиддеш чейинки ажыроо деп аталган процесс аркылуу бул болот. Тамчылардын ылгалдуулугу гидролиз реакцияларынын болушуна шарт түзгөнү үчүн маселе күчөйт. Башка тараптан, УК сәулөлөргө ушуралганда, биз башка нерсе болуп жатканын көрөбүз. УК жарыгы IPDA молекулаларындагы экинчи аминдерди жеп, көк жарык толкундорун чындан эле жуткан хинон имин компоненттерин түзүүчү фотооксидденүү деген нерсени баштайт. Бул түрдөгү чөзүлүш кыймыл-табигатта колдонулган өнүмдөр үчүн эң проблемалуу болуп саналат. QUV камералары менен сынап корсотуу кийинки белгилүү түстөгү өзгөрүүлөрдү да аныктады. Жетишпесе 500 сааттык экспозициядан кийин, Дельта E мааниси көп учурда 10 бирдиктен жогору секирип, ал көздөн көз көрүнө тургандай болот. Эки түрдүү чөзүлүш түрлөрү физикалык кандай көрүнүп турганын айтып өтүү зарыл. Жылуулуктук сарылаш материалдын бүт бөлүгүндө бирдей таралат, ал эми УК сәулөлөргө чөзүлүш беттин үстүнө гана тийип, көбүнчө беттин жылтырлыгынын өлчөмдөрүнүн ачуулай төмөндөшү менен коштолот.
IPDA менен кургак эпоксиддердин УК чөгүшүнүн динамикасы
Экинчи даражадагы аминдердин фотооксидденүүсү жана хинон иминдин жыйналышы
Материалдар ультракызыл нурга дуушар болгондо IPDA молекулалардагы бир нече аминдерге кызыктуу нерселер болот. Алар Норриш-типтүү реакциялар деп аталган фотооксидденүү процессине дуушар болуп, саргыч боёкторду түзөт. Карбонилдүү калдыктар болгондо проблема күчөйт. Бул калдыктар көбүнчө өндүрүш процесинде жетишпей калган же материалдар башында эле бозо берген сайын пайда болот. Кийинки кадам чоң таасир бийик. Бул калдыктар жанындагы амин топторунан сутектин атомдорун алышып, тез урунтун стабилдуу, узак мерзимдүү хино имин хромофорлорун түзөт. Сыноо жыйынтыктарына карасак, бул тууралуу тревожный маалыматтар бар. QUV шарттарында 500 сааттан кийин, FTIR анализи амин мазмунунун 60% ашыкча жоголгонун көрсөттү. Бул b* түстүн көрсөткүчтөрүнүн өсүшү менен туура келет жана үлгүлөрдө белгилүү саргыч боянган. Эң жаманы - бул жогорку энергиялуу UV-B жана UV-C толкун узундуктары химиялык чечилүүнүн бардык жылдамдыгын чынжыртат.
QUV тездетилген сынагындагы жылтырдын жоголушун, ΔE жана хромофор тыгыздыгынын байланышы
ASTM G154 QUV аба ырайынын сынагы IPDA менен катууланган системалардагы оптикалык чиришүү метрикаларынын ортосунда натыйжалуу байланышты көрсөтөт:
- Жарык оксидациясынан пайда болгон жүзгө тийип микрокырлуулардын натыйжасында 300 саат ичинде (60°) жылтыр ~40% төмөндөйт
- δE 1000 сааттан кийин 15 бирдиктен ашат, алардын 90%дан ашы b* координатасындагы сарылашудан улам өсөт
- Ультракызыл-Көрүнүүчү спектроскопия аркылуу өлчөнгөн хромофор тыгыздыгы ΔE менен сызыктуу байланышта (R² = 0.92), бул квинон иминдердин басымдуу сарылаш зат экенин тастыктайт
Башталгыч жылтырдын >85% сакталган образецтеринде дайым ΔE < 8 болот, демек беттин бүтүндүгү түстүн туруктуулугунун практикалык, реалдуу убакыттагы көрсөткүчү болуп саналат.
IPDAга байланыштуу сарылашты азайтуу: Өзгөртүлгөн амин аналогдорунун иштешинин баасы
LyCA менен өзгөртүлгөн катууландыруу агенттери 1000 саат QUV (ASTM D4329) өткөндөн кийин ΔEни 40–60% га чейин азайтат
IPDA кургак заттар күн нуруна тийип тез арада сарыңдап калат, анткени алардын алифатты диаминдеринин реакцияга түшүүчүлүгү жогору. Бул жерде жарыкка туруктуу циклоалифатты аминдер колдонулат. Бул LyCA кошулмалары тотунуудан бузулуп кетүүнү алдан аралык чыдамдуу болгон катуу саккаларга ээ. Андан тышкары, ультракызыл нурду жутуучу жана эркин радикалдар менен күрөшүүчү өзгөчө компоненттерди камтыйт, түстүн өзгөрүшүн алдын алат. ASTM D4329 тести боюнча натыйжаларга ылайык, QUV аба ырайынын өлчөгүчүндө 1000 сааттан кийин LyCA менен иштетилген материалдар IPDA менен салыштырганда түстүн чыдамдуулугун 40–60% жакшы сактайт. Бул практикалык маанилүү: түстөр көп убакыт жаңы көрүнүп турат, жылтырдуулук деңгээли 80% жана андан жогору болуп калат, ал эми иштетилбеген үлгүлөр тез бузулуп кетет. Бул жердеги «сыйкыр» IPDAны мүлдүү жок кылуу эмес. Карама-каршы, өндүрүүчүлөр тотунуу процесстерин баяттоо үчүн стерикалык тоскоолдун техникасын колдонуп, анын реакциясын өзгөртөт. Алар дагы ошол керексиз хинон иминдер пайда болуп калганга чейин эркин радикалдарды кармап алуучу функционалдуу кошулмаларды кошушат. Терезелерге каптоо, айкын композит бөлүкчөлөрдү жасоо же жылдар бою жакшы көрүнүшү керек болгон өнүмдөрдү фиништоо сыяктуу катуу иштер үчүн, LyCA өзгөртүүлөрү адистик стандарттарга ылайык узак мөөнөттүк жаңы көрүнүшүн сактоодо чыныгы айырмачылык түзөт.
Көп берилүүчү суроолор
IPDA менен кургак эпоксиддердин сарырганынын себеби эмне?
Сарыруу негизинен IPDA ичиндеги экинчи аминдердин тотунушуна байланыштуу, ал көрүнүштөгү жарыкты жуткан хромофорлордун пайда болушуна жана түс өзгөрүшүнө алып келет.
УК жарыгы IPDA негиздеги материалдарга кандай таасир этет?
УК жарыгы фотохимиялык тотунууга алып келет, көгүш жарык толкундарын жуткан хинон иминдерин түзөт, андан улам материалдын бетинде өзгөчө сарыруу байкалат.
Сарыруу процеси баяндатылбайбы же алданууга болобу?
Ооба, LyCA модификацияланган кургу-агенттерди колдонуу тотунууну басуучу кошулмаларды камтый турган жана УК төзүмдүүлүгүн жогорулаткан агенттерди колдонуу менен сарыруу процесин элеңсе да азайтууга мүмкүндүк берет.