דיאצטון אקרילאמיד (DAAM)
דיאקטון אקרילאמידספק ומפעל (DAAM)
דיאצטון אקרילאמיד(DAAM) היא תרכובת אורגנית רב-תכליתית הנמצאת בשימוש נרחב במדע הפולימרים, טכנולוגיית הציפויים ומדעי החומרים. זוהי מונומר סינתטי שזכה לתשומת לב רבה בשל תכונותיו הכימיות הייחודיות, כגון תגובתיות גבוהה, יכולת ליצור מבני פולימר מגוונים ויכולת ליישומים פונקציונליים שונים. DAAM ממלא תפקיד חשוב בשיפור תכונותיהם של פולימרים, ציפויים, דבקים וחומרים מרוכבים.
1. מבנה כימי ותכונות של דיאצטון אקרילאמיד
דיאצטון אקרילאמיד הוא נגזרת של אקרילאמיד, שבה קבוצת האקרילאמיד מוחלפת על ידי אצטון בעמדת החנקן. הנוסחה הכימית של DAAM היאC₆H₁₁NO₂, ומשקלו המולקולרי הוא בערך129.17 גרם/מול.
המבנה של DAAM מורכב מ:
- An קבוצת אקרילאמיד(CH₂=CH-C(=O)-NH-), שהוא הרכיב הריאקטיבי המרכזי של המולקולה.
- A קבוצת דיאקטון(C₄H₇O₂), אשר קשור לחנקן של האקרילאמיד.
מספר CAS: 2873-97-4
TSCA: 2873-97-4
EINECS: 220-713-2
ENCS :2-1024
תכונות
- דיאצטון אקרילאמיד מתפלמר בקלות ויוצר קופולימרים עם מגוון רחב של קומונומרים.
- דיאצטון אקרילאמיד מגיב עם קבוצת הקטונים של חומצה אדיפית דיהידרזיד בטמפרטורה רגילה.
נוכחותו של ה-קבוצה פונקציונלית אקרילאמידמאפשר ל-DAAM לבצע פולימריזציה באופן דומה לאחריםמונומרים מבוססי אקרילאמיד, בעוד ש-מבנה דיאקטוןמספק עכבה סטרילית המשפיעה על תגובתיותה ותכונותיה הפיזיקליות. קבוצת האצטון גם הופכת את התרכובת למסיסה יותר בממסים אורגניים.
2. סינתזה של דיאצטון אקרילאמיד
הסינתזה של DAAM כוללת תהליך בן שני שלבים:
-
אצילציה של אקרילאמידשלב ראשון זה כולל תגובה של אקרילאמיד עם אצטון בנוכחות זרז חומצי או בסיסי. האצטון מגיב עם אטום החנקן של האקרילאמיד ליצירת נגזרת הדיאצטון.
-
טָהֳרָהלאחר השלמת התגובה, המוצר מטוהר בדרך כלל באמצעות טכניקות זיקוק או גיבוש כדי לבודד אתמונומר DAAMבצורתו הטהורה.
ניתן לתאר את התגובה כך:
- אקרילאמיד (CH₂=CH-C(=O)-NH₂)מגיב עם אצטון (CH₃COCH₃) ליצירת דיאצטון אקרילאמיד (CH₂=CH-C(=O)-NH-CH₂COCH₃).
הסינתזה של DAAM היא פשוטה יחסית, אך נדרשת שליטה מדויקת בתנאי התגובה (למשל, טמפרטורה, זמן תגובה, בחירת ממס) כדי להשיג תפוקות גבוהות וטוהר.
3. פולימריזציה של דיאצטון אקרילאמיד
המאפיין המשמעותי ביותר של DAAM הוא יכולתו לעבורפולימריזציה של רדיקלים חופשייםקבוצת האקרילאמיד ב-DAAM יכולה להשתתף בתגובות פולימריזציה נוספות, מה שמאפשר ל-DAAM להתחבר עם מונומרים אחרים או ליצור בעצמו שרשראות פולימריות ארוכות. זה הופך את DAAM למונומר שימושי בייצור פולימרים בעלי תכונות מגוונות.
הפולימריזציה של DAAM יכולה להתבצע באמצעות:
- הומופולימריזציהמונומר DAAM מגיב עם מונומרים אחרים של DAAM, ויוצר פולימר המורכב כולו מיחידות DAAM.
- קופולימריםניתן גם לשלב קופולימרים של DAAM עם מונומרים אחרים מבוססי אקרילט, מתאקרילט או ויניל כדי ליצור קופולימרים בעלי תכונות מותאמות אישית. זה מאפשר שילוב של קבוצות פונקציונליות ספציפיות המקנות מאפיינים מיוחדים לפולימר.
יוזמי רדיקלים חופשיים (למשל,AIBN, BPO) או אור UV משמשים לעתים קרובות כדי להתחיל את תהליך הפולימריזציה. התוצאה היאפולימרים מבוססי DAAMיכול להיות בעל מגוון רחב של תכונות בהתאם למידת הפולימריזציה, נוכחות חומרי קישור צולבים וסוג הקו-מונומרים שבהם נעשה שימוש.
נכסים
|
קופולימריזציה
|
4. יישומים של דיאצטון אקרילאמיד
4.1. ציפויים וצבעים
DAAM נמצא בשימוש נרחב בניסוח שלציפויים וצבעיםבשל יכולתו ליצור פולימרים בעלי הידבקות חזקה, גמישות ועמידות בפני גורמים סביבתיים. סרטי הפולימר המתקבלים מציגים ביצועים משופרים בהשוואה לציפויים מסורתיים מבוססי אקריליק או פוליאסטר.
כמה יישומים ספציפיים כוללים:
- ציפויי הגנהפולימרים מבוססי DAAM מספקים עמידות מצוינת לחום, לחות ושחיקה, מה שהופך אותם לאידיאליים לשימוש בציפויים לרכב, לתעשייה ולציפויים ימיים.
- דבקיםהפולימריזציה של DAAM יכולה להוביל ליצירת דבקים היוצרים קשרים חזקים עם מגוון רחב של משטחים, כולל מתכות, פלסטיק וזכוכית.
- ציפויים אנטי קורוזיבייםהסרטים הגמישים והעמידים העשולים מפולימרים מבוססי DAAM משמשים בתעשיות הדורשות ציפויים אנטי-קורוזיביים בעלי ביצועים גבוהים.
4.2. פולימרים סופר-סופגים
DAAM משמש בפיתוח שלפולימרים סופר-סופגים(SAP), שהם חומרים המסוגלים לספוג כמויות גדולות של מים או נוזלים אחרים. חומרים אלה משמשים לעתים קרובות ביישומים כגון:
- מוצרי היגיינהחומרים אנטי-אדימולוגיים מבוססי DAAM נמצאים במוצרים כמו חיתולים, תחבושות היגייניות ומוצרים לבריחת שתן למבוגרים.
- יישומים חקלאייםניתן להשתמש בפולימרים סופגי-על העשויים מ-DAAM ביישומים חקלאיים לשיפור אצירת המים בקרקעות.
4.3. יישומים רפואיים וביו-רפואיים
בשל הביו-תאימותו ורבגוניותו, DAAM נחקר גם ב-תחומים רפואיים וביו-רפואייםלדוגמה:
- מערכות להובלת תרופותניתן להנדס פולימרים מבוססי DAAM כך שיספקו תרופות באופן מבוקר, תוך מתן שחרור ממושך או התמקדות ברקמות ספציפיות.
- הנדסת רקמותהתכונות הגמישות והביו-תואמות של פולימרים מבוססי DAAM הופכות אותם למתאימים לשימוש בפיגומים להנדסת רקמות, חבישות פצעים ומכשירים רפואיים אחרים.
4.4. יצירת הידרוג'ל
הידרוג'לים העשויים מ-DAAM משמשים במגוון יישומים בשל תכונות אגירת המים הגבוהות שלהם. ניתן להשתמש בהידרוג'לים אלה ב:
- טיפול בפצעיםהידרוג'לים מספקים סביבה לחה לריפוי פצעים, מפחיתים את הסיכון לזיהום ומאיצים את תהליך הריפוי.
- פורמולציות קוסמטיותהידרוג'לים העשויים מ-DAAM משמשים במוצרי טיפוח לעור, כולל קרמי לחות וקרמי אנטי אייג'ינג, בשל יכולתם המצוינת להעניק לחות לעור.
4.5. ייצור ננו-חומרים ומרוכבים
DAAM משמש גם בהכנתננו-קומפוזיטיםומתקדםחומרים מבוססי פולימריםלדוגמה, ניתן לפולימר DAAM עם ננו-חלקיקים כדי ליצור חומרים היברידיים בעלי תכונות מכניות, חשמליות או תרמיות משופרות. חומרים אלה יכולים לשמש בתעשיות שונות, כולל:
- אֶלֶקטרוֹנִיקָהננו-קומפוזיטים פולימריים העשויים מ-DAAM ניתנים לשימוש באלקטרוניקה גמישה ובחומרים מוליכים.
- תעופה וחללחומרים מרוכבים מבוססי DAAM משמשים ביישומי תעופה וחלל בזכות תכונותיהם הקלות וחוזק גבוה.
4.6. יישומי דפוס וטקסטיל
בתעשיית הטקסטיל, DAAM משמש לייצור בדים בעלי עמידות וגמישות משופרות. לדוגמה,ציפויים פונקציונלייםמבוסס על DAAM ניתן ליישם על טקסטיל כדי להפוך אותו לעמיד יותר בפני מים, כתמים וקרינת UV. באופן דומה, ניתן להשתמש ב-DAAM בייצור שלדיו להדפסה, כאשר יכולתו ליצור סרטים באיכות גבוהה מסייעת בהשגת בהירות ועמידות הדפסה טובות יותר.
5. כיצד להשתמש ב-DAAM?
6. אריזה
קופסת קרטון 20 ק"ג



