KATYONİK POLİELEKTROLİT (PolyDADMAC)

Tanım

Katyonik Polielektrolit, yaygın olarak PoliDADMAC (Polidialildimetilamonyum Klorür) olarak bilinir ve su arıtma, kağıt üretimi, madencilik, tekstil, kozmetik ve çeşitli endüstriyel süreçlerde pıhtılaştırıcı, topaklaştırıcı, yük nötrleştirici, tutma yardımcısı ve şartlandırma polimeri olarak yaygın olarak kullanılan yüksek molekül ağırlıklı, suda çözünebilen bir katyonik polimerdir. Dörtlü amonyum monomeri diallildimetilamonyum klorürün (DADMAC) polimerizasyonu yoluyla sentezlenir ve kalıcı olarak pozitif yüklü bir polimer zinciri oluşturur.

pH'a bağlı olarak yüklenen birçok katyonik polimerin aksine, PolyDADMAC, geniş bir pH aralığında pozitif yüklü kalan dördüncü dereceden amonyum grupları içerir. Bu kalıcı katyonik yük, negatif yüklü parçacıkların, kolloidlerin, organik maddelerin, mikroorganizmaların, boyaların ve askıda katı maddelerin etkili bir şekilde nötralize edilmesini sağlar. Sonuç olarak, PolyDADMAC, berraklaştırma, çamur susuzlaştırma, kağıt üretimi ve atık su arıtma alanlarında en yaygın kullanılan katyonik polimerlerden biri haline gelmiştir.

Endüstriyel uygulamalara ek olarak, düşük moleküler ağırlıklı türler kozmetik ve kişisel bakım ürünlerinde saç bakım maddesi, antistatik katkı maddesi ve saçın kolay şekillendirilmesini ve cilt dokusunu iyileştiren film oluşturucu polimerler olarak kullanılmaktadır.

CAS Numarası

CAS Numarası: 26062-79-3

Monomer (DADMAC):

CAS Numarası: 7398-69-8

Eş anlamlılar

• PolyDADMAC
• Polidialildimetilamonyum Klorür
• Poli(DADMAC)
• Poli(Dialildimetilamonyum Klorür)
• Polikuaterniyum Polimer
• Katyonik Polielektrolit
• PDADMAC
• DADMAC Polimeri
• Polikuaterner Amonyum Polimeri

Fiziksel Özellikler

PolyDADMAC genellikle berrak ila soluk sarı, viskoz bir sulu çözelti olarak tedarik edilir, ancak katı toz formları da mevcuttur. Ürün kokusuzdur veya yalnızca hafif karakteristik bir kokuya sahiptir ve mükemmel su çözünürlüğü gösterir.

Tipik özellikleri şunlardır:

• Görünüm: Berrak ila soluk sarı sıvı
• Fiziksel hal: Sıvı (çoğu ticari kalite)
• Koku: Kokusuz veya hafif karakteristik bir kokuya sahip.
• Renk: Renksizden açık sarıya
• Yoğunluk: Yaklaşık 1,02–1,20 g/cm³
• Suda çözünürlük: Tamamen çözünür
• Viskozite: Kalite derecesine bağlı
• İyonik özellik: Güçlü katyonik
• Moleküler ağırlık: Geniş ticari yelpaze

Viskozitesi moleküler ağırlık ve polimer konsantrasyonuyla artar.

Kimyasal Özellikler

PolyDADMAC, karbon-karbon polimer omurgaları aracılığıyla birbirine bağlanan tekrarlayan dördüncü dereceden amonyum birimlerinden oluşur. Azot atomları kalıcı pozitif yüklere sahip olduğundan, polimer negatif yüklü maddelere karşı mükemmel elektrostatik çekim gösterir.

Önemli kimyasal özellikler şunlardır:

• Kalıcı pozitif yük
• Mükemmel su çözünürlüğü
• Yüksek yük yoğunluğu
• Geniş pH stabilitesi
• İyi termal kararlılık
• Düşük oynaklık
• Mükemmel adsorpsiyon yeteneği
• Yüksek topaklanma verimliliği

Amin bazlı polimerlerin aksine, PolyDADMAC, yüksek alkali koşullar altında bile katyonik karakterini korur.

Üretim Süreci

PolyDADMAC, diallyldimetilamonyum klorürün (DADMAC) sulu çözelti içinde serbest radikal polimerizasyonu yoluyla üretilir.

Tipik üretim aşamaları şunlardır:

• DADMAC monomerinin saflaştırılması
• Polimerizasyon başlatıcısının eklenmesi
• Kontrollü serbest radikal polimerizasyonu
• Sıcaklık düzenlemesi
• Moleküler ağırlık ayarlaması
• Stabilizasyon
• Filtrasyon
• Kalite kontrol testleri
• Ambalajlama

Reaksiyon koşulları, belirli endüstriyel uygulamalar için istenen moleküler ağırlık, viskozite ve yük yoğunluğunu elde etmek amacıyla dikkatlice kontrol edilir.

Etki Mekanizması

PolyDADMAC, elektrostatik etkileşimler yoluyla işlev görür.

Pozitif yüklü polimer zincirleri, suda asılı halde bulunan negatif yüklü parçacıklara hızla yapışır. Bu, yüzey yüklerini nötralize ederek parçacıklar arasındaki elektrostatik itmeyi azaltır ve daha kolay çökelen daha büyük topaklar halinde birleşmeyi teşvik eder.

Başlıca mekanizmaları şunlardır:

• Yük nötrleştirme
• Parçacık köprüleme
• Kolloid dengesizleşmesi
• Topak oluşumu
• İyileştirilmiş çökelme
• Geliştirilmiş filtreleme
• Çamur konsolidasyonu

Kağıt üretiminde, PolyDADMAC, negatif yüklü selüloz parçacıklarını bağlayarak liflerin ve dolgu maddelerinin tutunmasını iyileştirir.

Uygulamalar

PolyDADMAC'ın geniş endüstriyel uygulama alanları bulunmaktadır.

Su Arıtma

• İçme suyu arıtma
• Belediye atıksu arıtımı
• Endüstriyel atık su arıtımı
• Çamur susuzlaştırma
• Yüzey suyu arıtımı
• Pıhtılaşma yardımı

Kağıt Sanayisi

• Öğrenmeyi sürdürme yardımı
• Drenaj iyileştirmesi
• Elyaf sabitleme
• Dolgu maddesi tutulumu
• Perde kontrolü
• Islak uç kimyası

Tekstil Sanayi

• Boya fiksasyonu
• Atıksu arıtımı
• Antistatik kaplama
• Elyaf işleme

Madencilik Endüstrisi

• Atıkların açıklığa kavuşturulması
• Mineral işleme
• Kalınlaştırma işlemleri
• Proses suyu geri dönüşümü

Kozmetik

• Saç kremleri
• Şampuanlar
• Saç şekillendirme ürünleri
• Cilt bakım formülasyonları
• Antistatik maddeler

Petrol ve Gaz Endüstrisi

• Atık su arıtımı
• Katı-sıvı ayrımı
• Sondaj sıvısı arıtma

Avantajlar

PolyDADMAC, çok sayıda endüstriyel avantaj sunmaktadır.

• Yüksek katyonik yük yoğunluğu
• Mükemmel pıhtılaşma verimliliği
• Geniş bir pH aralığında etkilidir.
• Hızlı topaklanma oluşumu
• Mükemmel su çözünürlüğü
• Düşük dozaj gereksinimleri
• Azaltılmış çamur hacmi
• Geliştirilmiş filtreleme verimliliği
• İnorganik pıhtılaştırıcılarla mükemmel uyumluluk.
• Depolama sırasında stabildir.