Kodėl IPDA išsiskiria tarp epoksidų kietiklių
IPDA molekulinis dizainas: cikloalifatinė struktūra ir sterinė pusiausvyra
Izoforondiaminas, arba trumpai IPDA, turi šią ypatingą cikloalifatinę struktūrą su dviem pirminėmis amidinėmis grupėmis, kurios iš sterinės pozicijos labai gerai veikia kartu. Tai, kas jį daro įdomiu, – tai jo kitoks reagavimas lyginant su kitais amidais. Jis reaguoja ne taip greitai kaip tiesiaeigiai amidai, pvz., DETA, bet visgi žymiai greičiau nei aromatiniai amidai, pvz., DDS. Cikloheksano žiedo buvimas iš tikrųjų sukuria tam tikrų erdvinių apribojimų, kurie sulėtina kryžminio susiejimo procesą. Tai reiškia ilgesnį naudojimo laiką – apie 25–30 procentų ilgesnį, – o tuo pačiu leidžia gerai susiformuoti tinklinėms struktūroms visame medžiagos tūryje. Ir čia svarbus faktas: tyrimai rodo, kad ši konkreti molekulinė išdėstymo schema padidina kryžminio susiejimo tankį maždaug 40 procentų daugiau nei įprasti alifatiniai amidai, todėl realiose taikymo srityse pasiekiamos žymiai geresnės mechaninės savybės. Be to, dėl šių subalansuotų erdvinių apribojimų kietėjant medžiagai išsiskiria mažiau lakiosios medžiagos, todėl darbo aplinka tampa saugesnė visiems dalyvaujantiems.
IPDA prieš įprastas amines: reaktyvumas, Tg valdymas ir tinklo vienodumas
Palyginus IPDA su kitais alternatyviais junginiais, pvz., DETA ir DDS, ji išsiskiria subalansuotomis našumo charakteristikomis. Tai, kas daro IPDA ypatingą, yra jos gebėjimas kontroliuoti reaktyvumo lygius, leidžiantis gamintojams pasiekti tikslinius stiklinio perėjimo temperatūros rodiklius apie 120 °C arba aukščiau, tuo tarpu daugumos DETA taikymų tikslinė temperatūra be trapumo pasiekia tik apie 80–90 °C. Taip pat įdomu pažvelgti į tinklo struktūras: IPDA kietinamų medžiagų vienodumas yra maždaug 30 procentų geresnis, nes ryšiai išsisklaido medžiagoje nuolatiniau, todėl sumažėja šie nepatogūs vidiniai įtempimo taškai. Tai praktiškai yra svarbu, nes pagal ASTM B117 standartus IPDA pagrindu gautos medžiagos išlaiko savo savybes daugiau nei 500 valandų standartinėse druskos tirpalo purškimui skirtose bandymų sąlygose, o tai yra maždaug trečdaliu geriau nei panašios medžiagos, pagamintos naudojant tiesines amines. Visiems tiems, kurie dirba sunkiomis sąlygomis, kai svarbi patikimumo užtikrinimo galimybė, IPDA siūlo būtent tokį temperatūros atsparumo, struktūrinės vientisumo ir drėgmės sukeltos degradacijos apsaugos derinį.
IPDA-kietinami epoksidai puikiai pasižymi ilgalaikiu orų atsparumu
UV atsparumo mechanizmai: stabdymo aminų poveikis ir maža chromoforo susidarymas
Cikloalifatinė IPDA struktūra suteikia jam natūralią UV apsaugą dviem pagrindiniais būdais. Pirma, šios trečiosios eilės amino grupės veikia kaip HALS (užkliudytų aminų šviesos stabilizatoriai), kurie neutralizuoja laisvuosius radikalus, susidarančius, kai medžiagos veikiamos UV šviesos. Šie radikalai kitu atveju laikui bėgant suardo polimerų struktūras. Antrasis privalumas išplaukia iš IPDA cheminių savybių: ji sudaro labai mažai chromoforų – tai molekulės, kurios absorbuoja šviesą ir pagreitina degradacijos procesus. Kai šie veiksniai veikia kartu, rezultatai kalba patys už save. Bandymai parodė, kad epoksidai, kuriems kietinimo agentu naudojama IPDA, išlaiko apie 95 % pradinio blizgesio net po 3000 valandų QUV bandymų sąlygomis. Tai maždaug 40 % geresnis rodiklis nei įprastų aromatinių amidų atveju, kaip nurodyta praeitais metais žurnale „Polymer Degradation and Stability“ paskelbtoje tyrime.
Realiojo pasaulio patikimumas: druskos purškimo (ASTM D1654), šiluminio ciklinimo ir hidrolizinio stabilumo duomenys
Nepriklausoma verifikacija patvirtina IPDA atsparumą orams pramonės aplinkoje:
- Korozijos atsparumas : Viršija 1200 valandų ASTM D1654 druskos purškimo bandyme – 240 % ilgiau nei DETA kietinimo būdu gauti analogai
- Temperatūros atsparumas : Atlaiko daugiau kaip 100 šilumos ciklų (–40 °C iki 120 °C) be įtrūkimų ar sluoksniavimosi
- Drėgmės atsparumas : Išlaiko 98 % sukibimo stiprumo po 90 dienų vandens panardinimo 70 °C temperatūroje (ISO 2812-2)
Šios savybės kyla iš IPDA hidrolizei atsparių ryšių ir vienodo kryžminio susiejimo tankio, todėl ji yra puiki pasirinktis pakrantės infrastruktūrai ir cheminių gamybos įmonėms, kur tradiciniai epoksidai nusidėvi per anksti.
IPDA užtikrina neįprastą lankstumą, nepaaukojant stiprumo
Kaip IPDA grandinės judėjimas ir laisvas tūris padidina smūgiui atsparumą
Cikloalifatinė IPDA struktūra sukuria tik tiek laisvos erdvės epoksidinėje matricoje, kiek reikia. Tai leidžia grandinės segmentams judėti, kai medžiaga patiriama mechaninės įtampos, vis dėlto išlaikant pakankamai stiprius kryžminius ryšius, kad būtų užtikrintas geras našumas. Įprastiniai alifatiniai amidai sukuria tankias, neelastingas tinklo struktūras, kurios blogiau atlaiko įtampą. IPDA veikia kitaip – ji sugeria deformacijos energiją per procesus, tokius kaip mikrotrūkių tiltelinis sujungimas ir šlyties deformacija. Laboratorinėse bandymų sąlygomis nustatyta, kad medžiagos, kurioms sukietinta IPDA, gali ištverti maždaug dvigubai daugiau deformacijos ciklų iki sunaikinimo lyginant su standartinėmis sistemomis. Tai reiškia tvirtesnes medžiagas, netekant jų stiprumo charakteristikų. Ši savybė ypač svarbi tokioms aplikacijoms kaip pramonės grindys, kurios visą dieną patiria nuolatines temperatūros svyravimus.
Lūžio stiprumo padidėjimas: K Įkislis ir DMA palyginimai su DETA ir DDS
Fraktūros atsparumo tyrimai pagal ASTM D5041 standartus rodo keletą aiškių privalumų. IPDA tinklai pasiekia apie 1,8 MPa·m⁰,⁵, palyginti su tik 1,1 MPa·m⁰,⁵ DETA ir tik 0,9 MPa·m⁰,⁵ DDS medžiagoms. Tai reiškia, kad IPDA gali efektyviau sustabdyti įtrūkimų plitimą 45–60 procentų geriau nei šios alternatyvos. Dinaminės mechaninės analizės bandymų metu išsiaiškiname, kodėl taip yra. Net kaitinant IPDA virš jos stiklinės perėjimo temperatūros 50 °C, ji išlaiko daugiau kaip 80 % savo saugomosios modulio vertės. Tuo tarpu DDS sistemos dažnai pradeda skilti jau pasiekus jų Tg tašką. Kitas svarbus rodiklis – slopinimo faktorius (tan delta), kurio maksimalios reikšmės svyruoja nuo 0,6 iki 0,7. Šios reikšmės iš tikrųjų yra ganėtinai geros vibracijų slopinimui skirtų kompozitų gamybai, nes pernelyg trapūs medžiagų tipai tiesiog netinka taikymams, kur svarbiausia smūgių sugerties funkcija.
Patvirtintos pramoninės IPDA-epoksidinių sistemų panaudojimo sritys
Didelės našumo grindys chemijos gamyklose (atitinka EN 13813 ir ISO 12944 standartus)
Chemijos gamyklos dažnai pasirenka IPDA kietinamų epoksidinių sistemų grindis, nes jos puikiai atlaiko agresyvias chemines medžiagas ir dilimą laikui bėgant. Šie produktai atitinka EN 13813 standartą grindų skiedrų reikalavimams ir taip pat pasiekia svarbius ISO 12944 reitingus – tai ypač svarbu, kai grindys yra veikiamos stiprių tirpiklių, rūgščių ar nuolat kintančios temperatūros. IPDA ypatingumas – cikloalifatinė struktūra, kuri sukuria tankią tinklinę struktūrą, atsparią vandens poveikiui, o tuo pačiu užtikrina paviršiaus sukibimą net ilgalaikio cheminio poveikio metu. Įvairiose pramonės vietose atlikti bandymai parodė, kad IPDA pagrindu įrengtos grindys tarnauja apytiksliai 30 procentų ilgiau nei įprastos alternatyvos, todėl sumažėja techninės priežiūros dėl remonto sustabdymai ir mažėja išlaidos perdažymui. Atsižvelgiant į viską tai bei būtinybę laikytis reglamentų, daugelis farmacijos, naftos perdirbimo ir akumuliatorių gamybos įmonių šiuo metu tiesiog negali apsieiti be IPDA grindų, nes jų gedimas šiose srityse kelia rimtų problemų tiek eksploatavimo, tiek saugos požiūriu.
DUK
Kas yra IPDA?
IPDA reiškia izoforondiaminą. Tai epoksidinės droselės kietinimo agentas, naudojamas įvairiose pramonės srityse dėl savo unikalių cikloalifatinės struktūros, kuri užtikrina subalansuotą reaktyvumą, pagerintas mechanines savybes ir gerintą orams atsparumą.
Kaip IPDA lyginama su kitais aminais, pvz., DETA ir DDS?
Palyginti su kitais aminais, pvz., DETA ir DDS, IPDA siūlo kontroliuojamą reaktyvumo lygį, geresnę tinklo vienodumą ir pagerintą temperatūros atsparumą. Tai leidžia gamintojams pasiekti tikslines stiklinės perėjimo temperatūras ir užtikrinti pranašesnes mechanines bei aplinkos sąlygoms atsparias savybes.
Kodėl cheminių gamyklos grindims pageidaujama IPDA-kietinamos epoksidinės droselės?
IPDA-kietinama epoksidinė droselė yra pageidaujama cheminių gamyklos grindims dėl jos atsparumo cheminėms medžiagoms, vandens poveikiui ir dilimui, užtikrinant atitiktį EN 13813 ir ISO 12944 standartams. Ji užtikrina ilgaamžiškumą, sumažindama priežiūros išlaidas ir sustojimus.