"Loretzea" fenomenoa, epe luzera suaren atzeragarri brominatuak erabili ondoren gertatzen den fenomenoa, batez ere pisu molekular handiko barietate aromatikoak, esaterako.dekabromodifenil etanoa, polimeroetan masa-transferentzia prozesu tipikoa da interfazial desoreka termodinamikoak bultzatuta. Ez da "ihes" bat besterik ez, baizik eta polimero solidoaren matrizean molekulen disoluzio-difusioaren birkristalizazioaren emaitza dinamikoa, azken finean izozte zuria agertzea, distira galtzea, ihinztadura eta loturak eragiten dituena eta produktuaren gainazalean suaren erresistentearen errendimenduaren degradazio potentziala adierazten duena. Artikulu hau migrazioaren izaera fisiko eta kimikotik abiatuko da eta diseinu molekularra, formulazio-ingeniaritza eta prozesuen optimizazioa biltzen dituen soluzio sistematiko bat eraikiko da.
Prezipitazioa sendatzeko, lehenik eta behin bere agerraldiaren oinarrizko kausa ulertu behar da, hau da, "disoluzioaren" eta "disolbaezintasunaren" arteko kontraesanean datza.
Matrize polimeroetan sugar-iragantzaile bromatuen egonkortasuna prozesatzeko tenperaturan (urtu egoeran) eta erabilera tenperaturan (egoera solidoan) duten disolbagarritasun-diferentziaren araberakoa da.
·Tenperatura handiko prozesatzean (>200 ℃): polimeroaren urtuaren biskositatea gutxitzen da, bolumen askea handitzen da eta DBDPE molekulen energia zinetikoa handia da. Bere itxurazko disolbagarritasuna matrizean handia da, eta horrek sakabanaketa uniforme makroskopikoa lor dezake.
·Hozte solidotzea eta epe luzerako erabilera (giro-tenperatura ~ 80 ℃): polimero-katearen segmentuak mugitzen eta izozten dira, bolumen librea nabarmen murrizten da eta sistema energia baxuko egoerara igarotzen da. Une honetan, DBDPEren orekako disolbagarritasuna polimero solidoetan oso baxua da. Disolbatutako gehiegizko DBDPE molekulak "solutu gainsaturatuak" bihurtzen dira prezipitazio indartsuarekin, Gibbs-en energia askearen indarra murrizteko.
Eragin-faktore nagusiak:
·Polaritate- eta disolbagarritasun-parametroak (SP) desegokitzea: DBDPE molekula ez-polarra da (SP~8-9 cal ¹/²/cm ³/²), SP balioaren alde handia du polimero polarrekin alderatuta (adibidez, ingeniaritza-plastiko batzuekin), bateragarritasun eskasa eta prezipitazio-joera areagotuz.
·Kristalinitatea eta Migrazio Molekularreko Kanalak: polimero erdikristalinoen (PP, esaterako) eskualde kristalinoa suaren atzeragarriek ezin duten hesi bat da, baina bere eskualde amorfoak migrazio kanalak eskaintzen ditu. Zenbat eta kristalinotasun handiagoa eta ale-tamaina finagoa izan, orduan eta bihurgunetsuagoa izango da migrazio-bidea, eta orduan eta motelagoa baina konplexuagoa prezipitazio-bidea.
Suaren aurkako molekula asegabeak urrats hauen bidez hauspeatzen dira:
1. Hedapena: Polimeroen eskualde amorfoko molekulak poliki-poliki hedatzen dira gainazalerantz edo interfazerantz (adibidez, airearekin edo moldeekin ukipen-azalera), kate-segmentuen mugimenduak ematen dituen "zuloetatik". Difusio-koefizienteak Arrhenius formula jarraitzen du, eta tenperaturaren igoerak prozesu hau esponentzialki azkartuko du.
2. Gainazaleko nukleazioa eta hazkuntza: gainazalean hedatzen diren molekulen kontzentrazioa balio kritikoa lortu ondoren, gainazaleko energiaren eraginpean kristalizatu eta nukleatzen dira, pixkanaka kristal ikusgarrietan haziz eta "izozte-spray" bat osatuz.
Aurreko mekanismoan oinarrituta, irtenbideak bi dimentsiotako esku-hartze sistematikoa eskatzen du: indar eragilea murriztea eta migrazio-erresistentzia areagotzea.
Hau da prebentzio estrategia oinarrizkoena.
1. Aukeratu pisu molekular handiko/polimeriko brominatutako suaren atzeragarriak:
·Printzipioa: molekula txikiko suaren atzeragarriekin alderatuta, polimeroekin (esaterako, poliestireno brominatua, epoxi oligomero brominatuekin) edo pisu molekular handiagoko barietateekin alderatuta (esaterako.DBDPEkategoria honetakoa da) kate molekularren mugikortasun ahulagoa eta difusio-koefizientearen beherakada magnitude-ordenan. Polimero-kateekin duen korapilazioa ere indartsuagoa da.
·Efektua: asko atzeratu edo are gehiago ezaba dezake prezipitazioa, baina materialaren jariakortasun handiagoa eska dezake.
2. Azaleko mikrokapsulazioaren aldaketa:
·Printzipioa: estali sugar-iragazleen partikulen gainazala matrize-erretxinarekin oso bateragarria den polimero-geruza batekin (esaterako, poliolefina, melamina formaldehido erretxina).
·Funtzioa: maskorrak oztopo fisiko gisa balio du, suaren nukleoaren eta polimero-matrizearen arteko kontaktua eta difusioa zuzenean blokeatzen ditu; Aldi berean partikulen sakabanaketa hobetu da. Hau da prezipitazioen arazoa konpontzeko goi mailako bide teknologiko eraginkorrenetako bat.
1. Interfazial interakzio sendoak dituzten sinergiko eta betegarriak aurkeztea:
·Printzipioa: Gehitu nano edo mikro betegarriak gainazal tratamendu bereziarekin eta azalera espezifiko handia dutenak, hala nola gainazal eraldatutako silizea, montmorillonita organikoa, bahe molekular porotsuak, etab.
·Funtzioa: Betegarri hauek gune aktibo ugari dituzte beren gainazalean, eta horiek "harrapa ditzakete" bromo askean oinarritutako molekula atzeragarrien bidez adsortzio fisikoaren edo erreakzio kimiko ahulen bidez, betegarri polimeroen interfazeko eskualdean ainguratuz, haien difusio-kontzentrazio eraginkorra eta migrazio-tasa nabarmen murriztuz.
2. Bateragarri konposatua/polimero plastifikatzailea:
·Printzipioa: Gehitu pisu molekular baxuko polimeroak (esaterako, poliolefina elastomero funtzionalizatu espezifikoak) bateragarritasun ona duten matrize-erretxinarekin eta suaren atzeragarriekin.
·Funtzioa: Bateratzaileak sisteman "zubi" gisa jokatzen du, suaren aurkako eta matrizearen arteko bateragarritasuna hobetuz, interfazearen energia murriztuz, eta, horrela, prezipitazioaren indarra termodinamikoki murrizten du.
1. Muturreko sakabanaketa prozesua:
· Printzipioa: torloju bikoitzeko ebakidura-eremua eta nahasketa-banaketa optimizatuz, suaren atzerapena uniformeki banatuko dela ziurtatzen da partikulen tamaina jatorrizko edo oso agregatu txikiekin.
·Funtzioa: sakabanaketa uniformeak tokiko kontzentrazio-gradienteak murrizten ditu (difusio-indarren eragileetako bat), eta partikula finek azalera espezifiko handiagoa dute, polimero-segmentuen bidez "biltarazi" eta finkatzeko errazagoa izan dadin.
2. Tente eta tratamendu termikoa (errekuntza) prozesua:
·Printzipioa: plastiko kristalinoetarako, injekzio-moldaketaren ondoren hozte azkarrak (atera) kristal-egitura finagoak eta inperfektuagoak sor ditzake, eskualde amorfoen korapilatze-dentsitatea areagotu eta, beraz, migrazio-erresistentzia areagotu.
·Alderantzizko pentsamendua - errezistatzeko kontrolagarria: errekostea su-iragantzaileen difusio esanguratsua baino tenperatura baxuagoan egiten da, eta horrek polimeroen kristalizazio osoago sustatzen du. Kristal-eskualdearen tamaina apur bat handitu badaiteke ere, suaren aurkako molekulak modu egonkorragoan "blokeatu" ditzake kristal perfektuen arteko eskualde amorfo mugatuan. Metodo honek esperimentuen bidez erregulazio zehatza eskatzen du.
1. Zahartze azeleratuko proba:
· Jarri produktua tenperatura altu batean (adibidez, 70 °C, 85 °C) epe luzerako zahartze termikorako, azkartu difusio-prozesua Arrhenius-en legea erabiliz eta epe luzerako prezipitazio-arriskua denbora-tarte laburragoan ebaluatu.
2. Azalera aztertzeko teknikak:
·Fourier transformatu infragorrien espektroskopia (ATR-FTIR) eta X izpien fotoelektroi espektroskopia (XPS) erabiltzea laginen gainazalean analisi elementala egiteko, zahartu aurretik eta ondoren, gainazaleko bromo-kontzentrazioan aldaketak zehaztasunez kuantifikatuz eta prezipitazio-fenomenoen diagnostiko goiztiarra eta kuantitatiboa lortuz.
3. Analisi termikoaren iragarpena:
·Beira-trantsizio-tenperatura (Tg) eta analisi termo-mekaniko dinamikoaren bidez (DMA) materialaren tenperatura baxuko galeraren gailurra neurtuz, eskualde amorfoen segmentuen mugikortasuna ebaluatu daiteke, eta migrazio-joera zeharka iragar daiteke.
·PP/PE-n, lehenengo estrategia (pisu molekular handiko produktu polimerikoak hautatzea) eta bigarren estrategia (ainguratzeko nano betegarriak sartzea) azpimarratzen dira. Kristalizazio-prozesua optimizatu behar da (Hirugarren Estrategia).
·HIPS/ABSn, matrize amorfoa eta etengabeko migrazio kanalak direla eta, beharrezkoa da lehen estrategian (azaleko estaldura) eta bigarren estrategian (ahalmenaren hedapena) bideratu eta azken hasierako sakabanaketa bermatu.
·PA eta PBT bezalako ingeniaritza plastikoetan, polaritatean alde nabarmena dago, eta bateragarritasun termodinamikoa da kontraesan nagusia. Bromo oinarritutako suaren atzeratzaileak edo gainazaleko funtzionalizazioaren aldaketa jasan duten (adibidez, amino edo epoxi-taldeak) bateragarri espezializatuak erabili behar dira interakzio interakzio indartsuak sortzeko.
Suaren atzeragarri brominatuen prezipitazio-arazoa, funtsean, likatasun handiko polimero solidoetan egonkortasun termodinamikoa bilatzen duten molekula txikiko gehigarrien agerpen makroskopikoa da. Irtenbideak enpirismo soiletik harago joan behar du "gehiago gehitzea" edo "berdintasunez nahastea".
Konponbide sistematikoko bideek honako hau eskatzen digu:
1. Eskala molekularrean, aldaketa kimikoa erabiltzen da suaren eta matrizearen arteko berezko bateragarritasuna hobetzeko.
2. Betegarriak eta interfazeen ingeniaritza erabiltzea ainguratze-puntu fisikoak eta difusio-hesiak nanometro/mikrometro eskalan eraikitzeko.
3. Prozesatzeko eskala makroskopikoan, azken egitura kondentsatua doitasun teknologiaren bidez kontrolatzen da, suaren atzeragarriak blokeatzeko.
Azken finean, "prezipitazioak saihesteko" eskakizuna suaren aurkako produktuen diseinu-fasean eta material konposatuen formulazioen hasierako diseinu-fasean jarriko da, "arazoak konpontzeko" ziklo pasibo batetik "arazorik gabeko sistemak diseinatzeko arazoak aurreikusteko" berrikuntza aktibora eraldaketa lortuz.
Zure bromoan oinarritutako suaren aurkako formulak prezipitazio, izozte edo epe luzeko fidagarritasun erronkei aurre egiten al die? Irtenbide osoa eman dezakegu, mikrokapsulazio pertsonalizatua barnesuaren atzeragarriak, bateragarri espezializatuen gomendioa eta prezipitazio arriskuen ebaluazioa analisi termikoetan eta zahartze probetan oinarrituta, errendimendu handiko produktu iraunkor eta egonkorrak lortzen laguntzeko.
