Υδροταλκίτης

Ο συνθετικός υδροταλκίτης είναι ένας τύπος διμεταλλικού υδροξειδίου με δομή σε στρώματα. Λόγω της μοναδικής χημικής ικανότητας συντονισμού, της ικανότητας ανταλλαγής ιόντων και της θερμικής σταθερότητας, ο συνθετικός υδροταλκίτης έχει σημαντικές εφαρμογές σε τομείς επεξεργασίας πολυμερών όπως το PVC και το PP.

 

Οι διεργασίες για τη σύνθεση υδροταλκίτη περιλαμβάνουν κυρίως μεθόδους ταυτόχρονης κατακρήμνισης, υδροθερμικής, καθαρισμού και με τη βοήθεια μικροκυμάτων-. Διαφορετικές διαδικασίες έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην κρυσταλλικότητα, το μέγεθος των σωματιδίων και τις ιδιότητες του προϊόντος.

 

Η βασική λειτουργία του συνθετικού υδροταλκίτη ως σταθεροποιητή θερμότητας PVC είναι να εξουδετερώνει το υδροχλώριο (HCl) και να καθυστερεί την αποικοδόμηση και ο μηχανισμός δράσης του είναι ο εξής: εξουδετερώνοντας όξινες ουσίες, συνεργατικό σταθεροποιητικό αποτέλεσμα και αύξηση της απόδοσης της θερμικής σταθερότητας και της επιβράδυνσης φλόγας.

1. Εξουδετέρωση όξινων ουσιών

Το PVC απελευθερώνει HCl όταν θερμαίνεται κατά την επεξεργασία ή τη χρήση, επιταχύνοντας το σπάσιμο της αλυσίδας του πολυμερούς ("αυτοκαταλυτικό αποτέλεσμα"). Ο υδροταλκίτης αντιδρά με το HCl για να σχηματίσει διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω ενδιάμεσων ανθρακικών ιόντων, ενώ το στρώμα υδροξειδίου μετάλλου εξουδετερώνει περαιτέρω το HCl για να σχηματίσει χλωριούχο μαγνήσιο και χλωριούχο αργίλιο, αναστέλλοντας αποτελεσματικά την καταλυόμενη από οξύ αποικοδόμηση.

2. Συνεργατικό σταθεροποιητικό αποτέλεσμα

Όταν ο υδροταλκίτης συνδυάζεται με σαπούνι ψευδαργύρου (όπως ο στεατικός ψευδάργυρος), μπορεί να αντισταθμίσει τον κακό αρχικό χρωματισμό του απλού υδροταλκίτη. Το σαπούνι ψευδάργυρου αναστέλλει το σχηματισμό συζευγμένων διπλών δεσμών εκτοπίζοντας το αλλυλοχλωρίδιο, ενώ ο υδροταλκίτης παρέχει μακροπρόθεσμη σταθερότητα και τα δύο παρατείνουν συνεργικά τον χρόνο κόκκινου του Κονγκό.

3. Η θερμική σταθερότητα και η επιβράδυνση φλόγας αυξάνουν την απόδοση

Το νερό ανάμεσα στα στρώματα των νεροτσουλήθρων απελευθερώνεται περίπου στους 190 βαθμούς, απορροφώντας θερμότητα και αραιώνοντας τα εύφλεκτα αέρια. Σε υψηλές θερμοκρασίες, οι υδροξυλικές και ανθρακικές ομάδες αποσυντίθενται για να παράγουν διοξείδιο του άνθρακα και νερό, τα οποία απομονώνουν το οξυγόνο και έχουν επιβραδυντικά φλόγας.

 

Στη σύνθεση συρμάτων και καλωδίων, ο συνθετικός υδροταλκίτης χρειάζεται να εξισορροπεί την ηλεκτρική απόδοση και την αντίσταση στις καιρικές συνθήκες και ο μηχανισμός δράσης του περιλαμβάνει έλεγχο ηλεκτρικής μόνωσης και αντίσταση στις καιρικές συνθήκες και κατά της γήρανσης.

1.Έλεγχος ηλεκτρικής μόνωσης

Ο υδροταλκίτης υψηλής καθαρότητας έχει εξαιρετική ηλεκτρική ειδική αντίσταση, αλλά το υπολειμματικό άλας νατρίου κατά την παραγωγή μπορεί να μειώσει σημαντικά την ηλεκτρική απόδοση. Το προϊόν της διαδικασίας καθαρισμού είναι απαλλαγμένο από ακαθαρσίες και κατάλληλο για το μονωτικό στρώμα των καλωδίων υψηλής τάσης{{1}

2.Αντοχή στις καιρικές συνθήκες και αντι{1}}γήρανση

Ο υδροταλκίτης καθυστερεί το κιτρίνισμα και την ευθραυστότητα του PVC που προκαλείται από τη φωτοοξειδωτική γήρανση απορροφώντας την υπεριώδη ακτινοβολία και τις ελεύθερες ρίζες.

 

Συνθετικός υδροταλκίτης ως απορροφητής οξέος σε προϊόντα ΡΡ. Κατά την επεξεργασία του πολυπροπυλενίου (PP), συχνά παράγονται όξινες ουσίες (όπως HCl ή καρβοξυλικά οξέα) λόγω της αποσύνθεσης ή των παρενεργειών των αντιοξειδωτικών. Ο υδροταλκίτης προστατεύει το πολυμερές μέσω των ακόλουθων μηχανισμών που περιλαμβάνουν εξουδετέρωση οξέος και σταθερότητα αλυσίδας και συνεργατικό αντιοξειδωτικό.

1. Εξουδετέρωση οξέος και σταθερότητα αλυσίδας

Η σανίδα αλκαλικής στιβάδας υδροταλκίτη μπορεί να εξουδετερώσει γρήγορα τις όξινες ουσίες, να αποτρέψει την καταλυόμενη από οξύ αποδόμηση των μοριακών αλυσίδων PP και να διατηρήσει τη ρευστότητα του τήγματος και τη μηχανική αντοχή.

2.Συνεργατικό αντιοξειδωτικό

Όταν επαναχρησιμοποιείται με φαινολικά αντιοξειδωτικά, ο υδροταλκίτης μειώνει την κατανάλωση αντιοξειδωτικών σε όξινα περιβάλλοντα και παρατείνει τη διάρκεια ζωής των προϊόντων ΡΡ.

 

Ο συνθετικός υδροταλκίτης έχει γίνει ένα αναντικατάστατο λειτουργικό πρόσθετο στην επεξεργασία PVC και PP λόγω της ρυθμιζόμενης σύνθεσης του στρώματος, της εξαιρετικής διπλής λειτουργικότητας οξέων-και των περιβαλλοντικών χαρακτηριστικών του. Μέσω της συνεχούς τεχνολογικής καινοτομίας, ο υδροταλκίτης θα διαδραματίσει μεγαλύτερο ρόλο στην υψηλή-απόδοση και την πράσινη διαδικασία των πολυμερών υλικών.