Быстрый Поиска
Олигомерные фосфатные эфиры представляют собой класс фосфорорганических соединений, состоящих из фосфатных эфирных групп, связанных в олигомерную (короткую полимерную) цепь.
Они широко используются в качестве противоизносных присадок, ингибиторов коррозии и эмульгаторов в смазочных материалах, гидравлических жидкостях и жидкостях для металлообработки.
Эти эфиры обеспечивают превосходную термическую стабильность и гидролитическую стойкость, помогая защищать металлические поверхности и улучшая эксплуатационные характеристики смазочных материалов в суровых условиях.
КАС 68937-41-7
Синонимы:
Полимерный фосфатный эфир,Олигомерная фосфатная присадка,Олигомерная фосфатная эфирная присадка к смазочным материалам,Олигомеры фосфатного эфира,Поли(фосфатный эфир),Олигомерный эфир фосфорной кислоты
Олигомерные фосфатные эфиры (ОПЭ) представляют собой важный класс фосфорорганических соединений, характеризующихся множественными фосфатными эфирными связями, образующими олигомерные цепи.
Эти соединения обладают разнообразным спектром физико-химических свойств, включая термическую стабильность, поверхностную активность, ингибирование коррозии и биоразлагаемость, что делает их ценными для промышленного применения, например, в качестве присадок к смазочным материалам, антипиренов, пластификаторов и моющих составов.
В этом всеобъемлющем обзоре подробно рассматривается химия ОПЭ, синтетические методологии, структурные и физико-химические свойства, методы аналитической характеристики, их разнообразные области применения, воздействие на окружающую среду, преимущества и ограничения, а также перспективы на будущее.
Особое внимание уделяется взаимосвязи между молекулярной структурой и функциональными характеристиками, а также вопросам устойчивого развития и экологической безопасности.
Введение
Предыстория и определение
Фосфатные эфиры — это органические соединения, полученные из фосфорной кислоты (H₃PO₄) или ее производных, в которых одна или несколько гидроксильных (-ОН) групп заменены органическими группами, обычно алкильными или арильными группами, посредством сложноэфирных связей (–O–P=O).
Среди них олигомерные фосфатные эфиры (ОПЭ) представляют собой молекулы, в которых несколько фосфатных единиц ковалентно связаны, образуя короткие цепи (олигомеры) различной длины и архитектуры, находящиеся между мономерами и высокими полимерами.
Эфиры фосфорной кислоты играют важную роль в химии и промышленности с начала 20 века. Первоначально исследованные как антипирены для текстиля и пластика, их применение значительно расширилось с развитием олигомерных видов.
ОПЭ демонстрируют улучшенную термическую и химическую стабильность по сравнению с мономерными аналогами и отличаются многофункциональностью в присадках к смазочным материалам, поверхностно-активных веществах и секторах специальной химии.
Историческое развитие
Промышленное использование фосфатных эфиров началось в 1920–1930-х годах, причем в ранних патентах описывалось их применение в качестве антипиренов и пластификаторов.
Исследования 1950-х и 1960-х годов выявили их ценность в качестве присадок к смазочным материалам для улучшения противоизносных и противозадирных свойств.
С ростом понимания взаимосвязей между структурой и свойствами олигомерные формы стали выделяться в качестве высшего класса, обеспечивающего лучшую производительность в суровых условиях.
Достижения в области синтетической химии и катализа в конце 20-го века позволили осуществлять контролируемый синтез ОПЭ с заданной длиной цепи и архитектурой, что значительно расширило сферу их применения.
Важность и масштаб
Сегодня ОПЭ являются неотъемлемыми компонентами многих промышленных рецептур, ценясь за свою термическую стабильность, биоразлагаемость и многофункциональные свойства.
Возможность проектирования длины цепи олигомера и органических заместителей позволяет настраивать такие свойства, как растворимость, вязкость и поверхностную активность, в соответствии с конкретными требованиями применения.
Целью настоящего обзора является предоставление всестороннего обзора ОПЭ, начиная с их химической структуры и синтеза, переходя к методам характеризации, подробно описывая различные промышленные и новые области применения и, наконец, рассматривая вопросы охраны окружающей среды и безопасности.
В статье будут освещены как фундаментальные аспекты химии, так и прикладные аспекты, что станет ценным источником информации для исследователей, химиков и инженеров.
Типы фосфатных эфирных связей
Монофосфатные эфиры: содержат одну фосфатную группу, этерифицированную с органическим фрагментом.
Полифосфатные эфиры: две или более фосфатных групп, соединенных в цепь посредством фосфоангидридных связей.
Олигомерные фосфатные эфиры: содержат сложноэфирные связи, образующие короткие олигомерные цепи между органическими группами.
Природа связи влияет на гидролитическую стабильность и реакционную способность.
Структурные вариации
Линейные OPE: фосфатные звенья соединены конец к концу, образуя прямые цепи.
Разветвленные ОПЭ: цепи имеют боковые группы или ответвления, которые влияют на растворимость и вязкость.
Циклические ОПЭ: менее распространенные, эти структуры образуют кольцеобразные молекулы, которые демонстрируют уникальные свойства, такие как повышенная термическая стабильность.
Степень полимеризации и молекулярно-массовое распределение
Степень олигомеризации (
