كمواد نشطة سطحية غير أيونية مهمة ، يتم تشكيل البوليثيرات الكتلة EO / PO من خلال تجميع أكسيد الإيثيلين (EO) وأكسيد البوبيلين (PO) ،يحتوي على هيكل أمفيلي فريد وخصائص جزئية قابلة للتخصيصفي السنوات الأخيرة، مع القوانين البيئية الصارمة بشكل متزايد والطلبات الصناعية المتطورة، أظهرت هذه المواد آفاق تطبيق واسعة في تركيبات مبيدات الآفات،التنظيف الصناعي، صبغ المنسوجات، ومجالات أخرى بسبب مزاياها مثل انخفاض الرغوة، التشتت العالي، ومقاومة الكهربائي.قمنا بتجميع وتقاسم خصائص الهيكل الجزيئي، الخصائص الفيزيائية والكيميائية، وتطبيقات البوليثيرات الكتل EO/PO في مختلف الصناعات.توفير المراجع للبحث والتطبيقات في المجالات ذات الصلة.

• الهيكل الجزيئي والخصائص الثنائية

الهيكل الجزيئي لـ EO/PO block polyethers يتكون من قطعتين أو أكثر متناوبتين من polyoxyethylene (EO) و polyoxypropylene (PO). اعتمادا على تسلسل الكتلة ،يتم تصنيفها عادةً على أنها من نوع EPE (hydrophilic-lipophilic-hydrophilic) أو PEP (lipophilic-hydrophilic-lipophilic)، مع نوع EPE وهو الأكثر شيوعًا. يمنحهم هذا الهيكل الكلي خصائصًا هيدروفيلية وليبوفيلية ، مما يشكل بنية جزيئية أمفيفيلية.

1المجموعات الهيدروفيلية والليبوفيلية

تعمل مجموعة البوليوكسي إيثيلين (-O(CH2CH2O) nH) كمجموعة هيدروفيلية ، مما يوفر ذوبانًا ممتازًا في الماء وانتشارًا.

تعمل مجموعة البوليوكسي بروبيلين (-O ((CHCH3CH2O) mH) كمجموعة الليبوفيلية ، حيث تقدم خصائص هيدروفوبية وتأثيرات عائقية.

يشكّل المونوميران شرائحًا طويلة من المثليين مرتبة بالتناوب على السلسلة الرئيسية، وهو التمييز الرئيسي عن المثليين العشوائيين.

2مرونة التصميم الهيكلي

يمكن تعديل أداء البوليثيرات الكتل EO / PO بمرونة من خلال العناصر الأساسية الأربعة التالية:

نوع المبدع (عادة إيثيلين غليكول أو بروبيلين غليكول)

نسبة كتلة EO/PO

تسلسل الكتل (عادة هيكل الكتل الثلاثية من نوع EPE أو PEP)

الوزن الجزيئي

هذه القدرة على تصميم الهيكل تسمح بتخصيص البوليثيرات الكتل EO / PO لسيناريوهات تطبيق مختلفة ، وتلبية الاحتياجات المتنوعة.

3الاختلافات من البوليثيرات العشوائية

بالمقارنة مع البوليثيرات العشوائية ، يظهر البوليثيرات الكتلة EO / PO هياكل جزئية أكثر استقرارا ونشاط سطحي متفوق. في البوليثيرات العشوائية ،يتم توزيع EO و PO بشكل عشوائي على طول السلسلة الجزيئية دون تشكيل شرائح طويلة متميزة، في حين أن البوليثيرات الكتلة تتميز بقطع هيدروفيلية وليبوفيلية مرتبة. هذا الهيكل المرتب يعزز أدائها في امتصاص الواجهة ، وتشكيل الميكيلات ، وغيرها من الجوانب.

• الخصائص الفيزيائية والكيميائية

تمثل الخصائص الفيزيائية والكيميائية لبوليثيرات الكتل EO / PO أساس تطبيقاتها واسعة النطاق ، والتي تظهر في المقام الأول في الجوانب التالية:

1.الذوبان

بسبب وجود أجزاء من البولي أوكسي إيثيلين ، يظهر البولي إيثيرات الكتلة EO / PO دقة جيدة في الماء ، خاصة عندما يكون محتوى EO مرتفعًا.هذه الذوبانية تجعلها مناسبة كمواد نشطة سطحية قابلة للذوبان في الماء في تركيبات مبيدات الآفات، التنظيف الصناعي ، ومجالات أخرى. في الوقت نفسه ، فإن شرائح البولي أوكسي بروبيلين تضمن أنها تظل سائلة في درجة حرارة الغرفة ، مما يسهل التخزين والاستخدام.

2التوتر السطحي

يعرض البوليثيرات الكتل EO / PO توتراً سطحياً عالياً ، وهو عامل رئيسي في خصائصها المنخفضة للرغوة. يؤدي التوتر السطحي المرتفع إلى تشديد جدران فيلم الرغوة بسهولة أكبر ، مما يسرع تمزق الرغوة.بالإضافة إلى، بنيتهم الثقافية تشكل بسهولة الميكيلات في المذابح المائية ، مما يزيد من تقليل التوتر السطحي وتعزيز نشاط السطح.

3.اللاسكوزية

تميز البوليثيرات الكتل EO / PO بالسكوسية المنخفضة ، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بوزنها الجزيئي ونسبة EO / PO. عادة ما تظهر البوليثيرات الكتل ذات الوزن الجزيئي العالي تأثيرات عائقية أقوى ،توفير استقرار أفضل وقدرات تعليق أفضل ولكن مع لزجة أعلى نسبياالمنتجات ذات الوزن الجزيئي المنخفض ، من ناحية أخرى ، تقدم لزجة أقل وهي أكثر ملاءمة للتطبيقات التي تتطلب التشتت السريع.

4خصائص منخفضة الرغوة

السمة الأكثر إثارة للاهتمام للبولي إيثير EO / PO هي أدائها منخفضة الرغوة ،أساسا بسبب الترتيب المتناوب للجماعات الهيدروفيلية والليبوفيلية في بنيتها الجزيئيةهذا الترتيب يؤدي إلى:

التداخل المكاني يخلق العديد من الفراغات في الفيلم

ضعف قوة الفيلم، مما يجعل جدران الرغوة أكثر عرضة للكسر

مستويات رغوة أقل مع نسبة أعلى من مجموعات PO الليبوفيلية

بالإضافة إلى ذلك ، فإن بنيتها الميكيلرية تقلل من إنتاج الرغوة ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات ذات الرغوة المنخفضة.

• مجالات التطبيق الرئيسية

1صيغ مبيدات الآفات

يلعب البوليثيرات الكتلة EO / PO دورًا حاسمًا في تركيبات مبيدات الآفات ، وتستخدم أساسًا في الصيغ التالية:

المستحلبات في الماء (EW):كمستحلبات ، فإنها تعمل بفعالية على ضبط التوازن الهيدروفيلي - الليبوفيلي للمبيدات الحشرية ، مما يحسن استقرار الصياغة وفعاليتها.إنهم يعالجون قضايا مثل ضعف السوائل في درجات الحرارة المنخفضة و التبريد.

تركيزات التعليق (SC):كمواد تشتت ومواد ترطيب ، فإنها توفر عائقًا مستيريًا ممتازًا ، مما يعزز معدلات التعليق والاستقرار على المدى الطويل.

صيغ مبيدات الحشرات النانوية:كمواد حاملة ، فإنها تحسن انتشار وتراكم المكونات الفعالة (على سبيل المثال ، emamectin benzoate) ، مما يزيد من الالتصاق والاختراق على الأهداف ، وبالتالي تعزيز التوافر البيولوجي ،الحد من استخدام مبيدات الآفات، وتقليل التلوث المتبقي.

تشتيت الزيت (OD):في الملوحات الدقيقة ، فإنها تقلل بفعالية من التوتر بين الوجهين ، مما يعزز حل وانتشار مكونات المبيدات الحشرية النشطة.معدلات تعليق عالية، وموافقة واسعة مع المكونات الفعالة.

2التنظيف الصناعي

في التنظيف الصناعي ، يتم استخدام البوليثيرات الكتلة EO / PO على نطاق واسع بسبب انخفاض الرغوة والتنظيف العالي ومقاومة الإلكتروليت:

تنظيف المعادن:تستخدم في سوائل القطع الكاملة / شبه الاصطناعية ، فهي توفر تزيينًا ممتازًا ، ومكافحة التلوث ، وتسوية الشظايا ، وخصائص منخفضة الرغوة. يمكنها استبدال الزيوت المعدنية كمزلقات سطحية ،منع إنتاج الرغوة بشكل فعال وتحسين كفاءة التنظيف.

عمليات التنظيف القلوية:فهي تظهر حلول ممتازة، detergent، emulsification، demulsification، defoaming، تشتت، ترطيب، اختراق، التشحيم، والقدرات المضادة للثبات،مما يجعلها مثالية لتنظيف الصناعة ومعالجة المعادن.

مواد تنظيف صديقة للبيئةكمواد حاملة، فإنها تلغي الحاجة إلى المذيبات الضارة، وتبسيط الصيغ، وتخفيض تكاليف الإنتاج، وتقدم توافق ممتاز بين الخزان ومزيج.

منظفات المياه الصلبة:عدم حساسيتها للكهربائيات ومقاومتها للمياه الصلبة وأيونات الملح تضمن غسل قوي حتى في البيئات الغنية بالكالسيوم / المغنيسيوم ، مما يجعلها مناسبة لظروف المياه المختلفة.

3صباغة المنسوجات

مواد التشحيم والمواد المضادة للثبات: في صناعة النسيج ، تعمل كمواد التشحيم والمواد المضادة للثبات ،توفير حماية ثابتة دائمة للألياف الاصطناعية وتعزيز راحة النسيج واستخدامها.

• تأثير المعلمات الهيكلية على الأداء والتطبيقات

تؤثر أداء وفعالية تطبيق البوليثيرات الكتل EO/PO بشكل مباشر على معايير الهيكل الجزيئي منها:

1نسبة.EO/PO

نسبة EO / PO هي عامل حاسم لتحديد التوازن الهيدروفيلي - الليبوفيلي للمادة (قيمة HLB):

نسبة EO عالية:يزيد من الحساسية المائية ، وذوبان الماء ، ونشاط السطح ؛ مناسب للتطبيقات التي تتطلب إملسيف قوي ، مثل تركيبات مبيدات الآفات EW و SC.

نسبة PO عالية:يزيد من هيدروفوبيسيتي، ويحافظ على الحالة السائلة في درجة حرارة الغرفة، ويقلل من الرغوة؛ مثالية لتطبيقات ذات الرغوة المنخفضة والزيت العالي مثل مواد التشحيم الألياف، و defoamers، وسوائل القطع.

في الهيكل الجزيئي ، ترتبط نسبة أعلى من مجموعات PO الليبوفيلية بمستويات رغوة أقل ،يعزى إلى الترتيب الهيدروفيلي / الليبوفيلي المتناوب الذي يخلق فراغات الفيلم ويضعف استقرار الرغوة.

2الوزن الجزيئي

الوزن الجزيئي يؤثر بشكل مباشر على اللزوجة، والعقبة القذرة، والاستقرار:

الوزن الجزيئي العالي:لزجة أعلى ولكن عقبة استيريك أقوى ؛ يحسن الاستقرار والتعليق ؛ مناسب لتطبيقات عالية الاستقرار.

وزن جزئي منخفض:لزجة أقل وسلاسة أفضل ؛ يسهل تشكيل الميكيل ونشاط السطح ؛ مثالي لتطبيقات التشتت السريع.

على سبيل المثال ، في تركيبات المبيدات الحشرية ، تظهر البوليثيرات الكتل EO / PO ذات الوزن الجزيئي العالي خصائص مضادة للاندماج والمقاومة للترسب ، مما يعزز الاستقرار على المدى الطويل.في التنظيف الصناعي، المنتجات ذات الوزن الجزيئي المنخفض تفضل بسبب نضجها المنخفض ونشاطها السطحي العالي.

• الاستنتاج والتوقعات

كمواد فعالة سطحية غير أيونية قابلة للتخصيص من الناحية الهيكلية ، يوفر البوليثيرات الكتل EO / PO مزايا لا يمكن استبدالها في العديد من المجالات بسبب بنيتها المتميزة ، والذوبان الممتاز ،التوتر السطحي المنخفض، والوزن الجزيئي واللزوجة قابلة للتكيف.