کاربو آکسیلک ہائیڈرو فیلک چین ایکسٹینڈر DMBA اور DMPA۔

دیباچہ

پانی سے پیدا ہونے والی پولیوریتھین کی تیاری میں، کاربو آکسیلک ایسڈ بطور اینیونک ہائیڈرو فیلک چین ایکسٹینڈر ایک قسم کا کاربو آکسیلک ایسڈ ہے جس میں ڈائیول ہے، جو اس کی منفرد سالماتی ساخت اور بہترین مصنوعات کی کارکردگی کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا رہا ہے۔
کاربو آکسیلک ایسڈ قسم کے چین ایکسٹینڈر میں بنیادی طور پر 2,2-dihydroxymethylpropionic acid (DMPA) اور 2,2-dihydroxymethylbutyric acid (DMBA) شامل ہیں۔یہ ہائیڈروکسیل اور کاربوکسائل دونوں گروپوں کے ساتھ ایک منفرد ملٹی فنکشنل بلاک شدہ ڈائیول مالیکیول ہے۔الکلی کے ساتھ غیر جانبدار کرنے کے بعد، مفت ایسڈ گروپ فعال طور پر پانی کی حل پذیری یا رال کی بازی کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔قطبی گروپوں کو ملعمع کاری کے چپکنے اور مصنوعی ریشوں کی رنگنے کی خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے متعارف کرایا گیا تھا۔کوٹنگ کی الکلی حل پذیری میں اضافہ کریں۔یہ پانی میں گھلنشیل پولی یوریتھین سسٹم، پانی میں گھلنشیل الکائیڈ رال اور پالئیےسٹر رال، ایپوکسی ایسٹر کوٹنگ، پولیوریتھین ایلسٹومر اور پاؤڈر کوٹنگ پر لاگو کیا جا سکتا ہے۔
اسے چمڑے کے کیمیائی مواد، مائع کرسٹل، سیاہی، فوڈ ایڈیٹیو اور چپکنے والے کیمیکلز میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، خاص طور پر واٹر ایملشن پولی یوریتھین اور لیدر فنشنگ ایجنٹس کی تیاری میں۔یہ نہ صرف ایک چین بڑھانے والا ہے، بلکہ پولیوریتھین کے لیے ایک اچھا خود ایملسیفائینگ ایجنٹ بھی ہے، جو پولیوریتھین واٹر لوشن کے استحکام کو بہت بہتر بنا سکتا ہے، اس لیے یہ بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

Dihydroxymethyl Carboxylic Acid کے استعمال کے فوائد

آبی پولی یوریتھین لوشن عام طور پر ہائیڈرو فیلک ایجنٹ کو پولیوریتھین مالیکیولر چین میں متعارف کرواتا ہے، پھر نمک بنانے کے لیے الکلی کے ساتھ بے اثر کر دیتا ہے، اور مکینیکل ہلچل کے ذریعے ڈیونائزڈ پانی میں منتشر ہو کر پولیوریتھین آبی لوشن بناتا ہے۔
پانی سے پیدا ہونے والے پولیوریتھین میں بنیادی طور پر تین قسم کے ہائیڈرو فیلک ایجنٹ استعمال ہوتے ہیں: anionic، cationic اور non ionic۔anionic قسم میں بنیادی طور پر شامل ہیں: 2,2-dihydroxymethylpropionic acid, 2,2-dihydroxymethylbutyric acid, tartaric acid, butanediol sulfonate, sodium ethylenediamineethanesulfonate, glycerol اور maleic anhydride;Cationic قسم میں بنیادی طور پر شامل ہیں: methyldiethanolamine، triethanolamine، وغیرہ؛غیر آئنک قسم میں بنیادی طور پر ہائیڈروکسیل ختم شدہ پولیتھیلین آکسائڈ شامل ہے۔
غیر آئنک ہائیڈرو فیلک ایجنٹ جیسے پولی تھیلین آکسائیڈ کا مواد بہت زیادہ ہونا چاہیے تاکہ بازی کو مستحکم بنایا جا سکے۔ہائیڈرو فیلک گروپ کے طور پر ہائیڈروکسیل پولی آکسیتھیلین ایتھر سے بنی پانی سے پیدا ہونے والی پولیوریتھین رال اچھی الیکٹرولائٹ مزاحمت رکھتی ہے، لیکن فلم کی پانی کی مزاحمت بہت کم ہے، لہذا یہ عملی نہیں ہے۔
Cationic hydrophilic agent، جیسے ethylenediamine sodium acrylate addduct، ایک ہائیڈرو فیلک مرکب کے طور پر، پورے رد عمل کے نظام کو الکلین بنا دیتا ہے۔- NH2 گروپ اور - NCO گروپ کے درمیان نہ صرف ایک تیز رد عمل ہے بلکہ - NCO گروپ اور - nhcoo کے درمیان بھی ایک رد عمل ہے۔لہذا، ردعمل کو کنٹرول کرنا مشکل ہے اور جیل کرنا آسان ہے.مزید یہ کہ تیار شدہ لوشن میں موٹے ذرات ہوتے ہیں اور فلم بنانے والی پانی کی مزاحمت کم ہوتی ہے، اس لیے اسے صنعت میں استعمال نہیں کیا جا سکتا۔
اینیونک شکل میں ڈائی ہائیڈروکسی میتھائل کاربو آکسیلک ایسڈ دو ہائیڈروکسیل گروپس پر مشتمل ہے اور یہ سلسلہ ایکسٹینڈر کے طور پر بھی کام کرتا ہے۔اس دوہرے کردار کی وجہ سے یہ خود ایملسیفائنگ پ لوشن کی تیاری میں بہت زیادہ فوائد دکھاتا ہے۔کاربامیٹ کی ترکیب کے دوران، یہ رد عمل کے نظام کو تیزابیت بناتا ہے۔تیزابی حالات میں، - NCO اور - Oh کے درمیان رد عمل ہلکا ہوتا ہے، جبکہ - nhcoo - رد عمل میں حصہ نہیں لیتا اور جیل کا سبب نہیں بنتا ہے۔اس کے علاوہ، dimethylol carboxylic acid بھی ایک سلسلہ بڑھانے والے کے طور پر کام کرتا ہے، تاکہ ہائیڈرو فیلک گروپ (یعنی، carboxyl گروپ) macromolecular chain segment میں واقع ہو۔ترتیری امائن کو غیر جانبدار کرنے والے ایجنٹ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، بہترین استحکام اور بہترین فلم بنانے والے پانی اور سالوینٹ مزاحمت کے ساتھ ایک آبی پولی یوریتھین رال تیار کیا جا سکتا ہے۔Dihydroxymethyl carboxylic acid ایک بہترین ہائیڈرو فیلک مرکب ہے جو بڑے پیمانے پر پانی سے پیدا ہونے والی پولیوریتھین رال کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے۔

2,2-Dihydroxymethylpropionic Acid (DMPA) اور 2,2-Dihydroxymethylbutyric Acid (DMBA)

Dihydroxymethyl carboxylic acids کی دو اقسام میں سے، 2,2-dihydroxymethyl propionic ایسڈ ایک طویل عرصے سے استعمال ہو رہا ہے اور یہ ایک ہائیڈرو فیلک چین ایکسٹینڈر ہے جو اس وقت بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔اگرچہ اس کے بہت سے فوائد ہیں، لیکن اس کے بہت سے نقصانات بھی ہیں، جس کی بنیادی وجہ اس کا زیادہ پگھلنے والا نقطہ (180-185 ℃) ہے، جسے گرم کرنا اور پگھلنا مشکل ہے، جس کے لیے نامیاتی سالوینٹس جیسے N-methylpyrrolidone (NMP) کے اضافے کی ضرورت ہوتی ہے۔ N-dimethylamide (DMF)، acetone، وغیرہ، جبکہ NMP کا ابلتا نقطہ زیادہ ہے، جسے APU کی تیاری کے بعد ہٹانا مشکل ہے۔مزید یہ کہ، DMPA میں ایسیٹون میں حل پذیری تھوڑی ہوتی ہے، اور ترکیب کے عمل میں ایسیٹون کی ایک بڑی مقدار کو شامل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔کیٹون کو ہٹانے کا عمل نہ صرف توانائی کو ضائع کرتا ہے بلکہ حفاظتی خطرات بھی لاتا ہے۔لہذا، 2,2-dihydroxymethylpropionic ایسڈ کا استعمال نہ صرف توانائی کی کھپت میں زیادہ ہے، بلکہ مصنوعات میں نامیاتی باقیات کا سبب بننا بھی آسان ہے۔
2,2-dihydroxymethyl propionic ایسڈ کے مقابلے میں، 2,2-dihydroxymethyl butyric ایسڈ کے درج ذیل فوائد ہیں:
1. اس میں نامیاتی سالوینٹس میں بہتر حل پذیری ہوتی ہے۔درج ذیل جدول مختلف درجہ حرارت اور سالوینٹس میں DMBA اور DMPA کے حل پذیری کے اعداد و شمار کو دکھاتا ہے۔
مختلف درجہ حرارت اور سالوینٹس میں DMBA اور DMPA کا حل پذیری ڈیٹا:

حل پذیری: یونٹ: جی / 100 گرام سالوینٹ
پانی میں حل پذیری: DMBA کے لیے 48% اور DMPA کے لیے 12%۔

2. اعلی ردعمل کی شرح، تیز ردعمل کی رفتار اور کم رد عمل کا درجہ حرارت۔مثال کے طور پر، پولی یوریتھین پری پولیمر کی ترکیب کے لیے رد عمل کا وقت کم ہوتا ہے، عام طور پر صرف 50-60 منٹ، جب کہ DMPA میں 150-180 منٹ لگتے ہیں۔
3. یہ پانی سے پیدا ہونے والے پولی یوریتھین لوشن کے لیے استعمال کیا جاتا ہے جس میں ذرات کے زیادہ سائز اور تنگ تقسیم ہوتی ہے۔
4. کم پگھلنے کا نقطہ، 108-114 ℃؛
5. فارمولوں کا تنوع سالوینٹس کے استعمال کو کم کر سکتا ہے، اس طرح سالوینٹس اور فضلے کے مائع علاج کی لاگت کو کم کر سکتا ہے۔
6. اسے مکمل طور پر سالوینٹس سے پاک پولیوریتھین اور پالئیےسٹر سسٹم تیار کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
اصل ترکیب کے عمل میں، اسے کسی سالوینٹ کو استعمال کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔تیار کردہ لوشن میں اچھی کارکردگی اور فلم کی بہترین مکینیکل خصوصیات ہیں، جو نہ صرف رد عمل کا وقت کم کرتی ہے، توانائی کی کھپت کو کم کرتی ہے، بلکہ توانائی کی بچت بھی کرتی ہے۔لہذا، 2,2-dihydroxymethyl butyric acid سب سے مشہور ہائیڈرو فیلک مرکب ہے۔