Cellulose Acetate Butyrate và Cellulose Este: Phân tích toàn diện về cấu trúc, hiệu suất và ứng dụng
Cellulose acetate butyrate (CAB, đôi khi được gọi là nhựa CAB), là một este cellulose quan trọng. Polyme bán tổng hợp có các đặc điểm độc đáo và ứng dụng đa dạng. Từ đây, bạn có thể thấy rằng este cellulose là một danh mục lớn, bao gồm chuỗi sản phẩm cellulose acetate butyrate.
Để hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa hai loại này, bài viết này sẽ giới thiệu một cách có hệ thống mối quan hệ giữa CAB và các este xenluloza khác. Bài viết bao gồm các nhà cung cấp, cấu trúc hóa học, phương pháp tổng hợp, đặc điểm hiệu suất và ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau. Phân tích so sánh giúp người dùng hiểu rõ hơn về các đặc tính khoa học, lợi thế kỹ thuật và ứng dụng thực tế của các vật liệu này trong lớp phủ, mực, nhựa và màng. Bài viết cũng đề cập đến các nghiên cứu mới nhất và xu hướng tương lai, đóng vai trò là tài liệu tham khảo cho các nhà nghiên cứu và kỹ sư.
Tổng quan về Este Cellulose
Este cellulose là má»t loại hợp chất polyme có nguá»n gá»c từ cellulose tá»± nhiên thông qua phản ứng este hóa, và lá»ch sá» cá»§a nó có thá» bắt nguá»n từ giữa thế ká»· 19. NÄm 1865, nhà hóa há»c ngưá»i Pháp Paul Schützenberger lần Äầu tiên sản xuất cellulose acetate bằng cách phản ứng axetic anhydride vá»i cellulose, tiên phong trong viá»c biến Äá»i cellulose6 vá» mặt hóa há»c. Vá»i sá»± phát triá»n cá»§a ngà nh công nghiá»p hóa chất, và o Äầu thế ká»· 20, nhiá»u loại este cellulose Äã ÄÆ°á»£c phát triá»n và công nghiá»p hóa, bao gá»m cellulose acetate (CA), cellulose acetate propionate (CAP) và cellulose acetate butyrate (CAB). Những váºt liá»u nà y Äã dần thay thế má»t sá» váºt liá»u polyme tá»ng hợp có nguá»n gá»c từ dầu má» trong nhiá»u lÄ©nh vá»±c do hiá»u suất tuyá»t vá»i và tÃnh chất tái tạo cá»§a chúng (Äây là má»t Äiá»m kiến thức quan trá»ng).
Váºy là m thế nà o Äá» phân biá»t ÄÆ°á»£c sá»± phân loại cá»§a các este xenluloza nà y? Hiá»n nay, iSuoChem chá»§ yếu chia xenluloza thà nh 3 loại khác nhau dá»±a trên loại nhóm thế:
Xenluloz啤 axetat (CA):chỉ chứa acetyl (-COCH₃) làm chất thay thế
Xenluloz啤 axetat propionat (CAP):chứa cả acetyl và propionyl (-COC₂H₅)
Xenluloz啤 axetat butyrat (CAB):chứa cả acetyl và butyryl (-COC₃H₇)
Äặc Äiá»m cấu trúc Äiá»n hình cá»§a CAB là sá»± hiá»n diá»n Äá»ng thá»i cá»§a acetyl, butyryl và má»t lượng nhá» nhóm hydroxyl chưa phản ứng trên chuá»i phân tá». Hà m lượng tương Äá»i cá»§a ba nhóm chức nÄng nà y quyết Äá»nh hiá»u suất cuá»i cùng cá»§a váºt liá»u1.
Các Äặc Äiá»m chung cá»§a este xenlulozÆ¡ bao gá»m:
Tạo màng và khả năng xử lý tốt
Độ trong suốt và độ bóng cao
Khả năng chống chịu thời tiết và hóa chất tuyệt vời
Khả nÄng phân há»§y sinh há»c và khả nÄng tái tạo
Khả nÄng tương thÃch tá»t vá»i nhiá»u loại chất hóa dẻo và nhá»±a
Tuy nhiên, các loại este xenlulo khác nhau lại thá» hiá»n các tÃnh chất riêng biá»t. Lấy và dụ vá» CAB, so vá»i axetat xenlulo thông thưá»ng, nó có máºt Äá» thấp hÆ¡n, tÃnh kỵ nưá»c tá»t hÆ¡n và phạm vi Äá» hòa tan rá»ng hÆ¡n do có khá»i lượng nhóm butyryl lá»n hÆ¡n1. Những khác biá»t vá» Äặc Äiá»m nà y khiến các este xenlulo khác nhau có thế mạnh riêng trong ứng dụng, hình thà nh má»i quan há» bá» sung chứ không phải cạnh tranh.
Nhà cung cấp cellulose acetate butyrate
Trong sá» Äó, cellulose acetate butyrate (CAB) cÅ©ng là sản phẩm chÃnh mà iSuoChem hiá»n Äang quảng bá, ÄÆ°á»£c thá» trưá»ng ưa chuá»ng Äá» thay thế cho dòng CAB cá»§a EASTMAN!
Cấu trúc hóa học và tổng hợp cellulose acetate butyrate (CAB)
Cellulose acetate butyrate (CAB) là một vật liệu kỹ thuật quan trọng thu được bằng cách biến đổi hóa học cellulose tự nhiên, và cấu trúc phân tử của nó phức tạp và tinh tế. Về bản chất hóa học, CAB là một este hỗn hợp được hình thành bằng cách thay thế một phần các nhóm hydroxyl trên vòng glucose của cellulose bằng acetyl (CH₃CO-) và butyryl (C₃H₇CO-). Cấu trúc độc đáo này mang lại cho CAB các tính chất đặc biệt khác với các este cellulose khác, khiến nó trở thành một vị trí không thể thay thế trong nhiều lĩnh vực ứng dụng.
Vá» mặt cÆ¡ chế tá»ng hợp, sản xuất công nghiá»p CAB thưá»ng áp dụng quy trình este hóa Äá»ng nhất hoặc không Äá»ng nhất. Trong quy trình sản xuất thông thưá»ng, nguyên liá»u cellulose tinh khiết cao (thưá»ng có nguá»n gá»c từ xÆ¡ bông hoặc bá»t gá») trưá»c tiên ÄÆ°á»£c hoạt hóa Äá» tÄng khả nÄng phản ứng cá»§a chúng, sau Äó ÄÆ°á»£c este hóa bằng há»n hợp anhydride axetic và anhydride butyric khi có mặt chất xúc tác như axit sunfuric. Trong quá trình phản ứng, các nhóm hydroxyl trên ÄÆ¡n vá» glucose cá»§a cellulose trải qua quá trình thay thế nucleophin bằng anhydride Äá» tạo thà nh liên kết este tương ứng. Bằng cách kiá»m soát chÃnh xác các Äiá»u kiá»n phản ứng (như nhiá»t Äá», thá»i gian, liá»u lượng chất xúc tác và tá»· lá» anhydride), có thá» Äiá»u chá»nh hà m lượng và sá»± phân bá» cá»§a các nhóm este khác nhau trong sản phẩm cuá»i cùng.
Các thông sá» cấu trúc cá»§a CAB thưá»ng ÄÆ°á»£c mô tả bằng ba chá» sá» chÃnh:
Tá»ng mức Äá» thay thế (DS):chá» ra sá» lượng trung bình các nhóm hydroxyl ÄÆ°á»£c thay thế trên má»i ÄÆ¡n vá» glucose, vá»i giá trá» lý thuyết tá»i Äa là 3
Hà m lượng axetyl:ảnh hưá»ng Äến Äiá»m nóng chảy, Äá» bá»n cÆ¡ há»c và khả nÄng chá»u nhiá»t cá»§a váºt liá»u
Hà m lượng butyryl:xác định độ hòa tan, tính linh hoạt và tính kỵ nước của vật liệu
Các sản phẩm CAB thương mại có thá» ÄÆ°á»£c chia thà nh nhiá»u loại theo hà m lượng butyryl, thưá»ng nằm trong khoảng từ 17% Äến 55%.Khi hà m lượng butyryl tÄng lên, váºt liá»u có máºt Äá» thấp hÆ¡n, Äá» dẻo dai á» nhiá»t Äá» thấp tá»t hÆ¡n và khả nÄng tương thÃch dung môi rá»ng hÆ¡n, nhưng Äá» bá»n kéo và nhiá»t Äá» biến dạng nhiá»t sẽ giảm tương ứng.
Xá» lý CAB sau khi tá»ng hợp cÅ©ng rất quan trá»ng. Sau khi phản ứng hoà n tất, cần loại bá» anhydride dư thông qua bưá»c thá»§y phân và trung hòa sản phẩm Äến trạng thái á»n Äá»nh. Sau khi rá»a, tinh chế và sấy khô, cuá»i cùng thu ÄÆ°á»£c sản phẩm CAB Äáp ứng các yêu cầu. Cần lưu ý rằng má»t lượng nhá» nhóm hydroxyl chưa thay thế thưá»ng ÄÆ°á»£c giữ lại trên chuá»i phân tá» CAB. Các nhóm phân cá»±c nà y không chỠảnh hưá»ng Äến hiá»u suất cá»§a chÃnh váºt liá»u mà còn cung cấp các vá» trà hoạt Äá»ng cho các sá»a Äá»i hóa há»c tiếp theo (như liên kết ngang, ghép, v.v.) 2.
Cellulose acetate CA là sản phẩm phá» biến hÆ¡n trên thá» trưá»ng. Sau Äó, so vá»i cellulose acetate (CA) thông thưá»ng, những ưu Äiá»m vá» mặt cấu trúc cá»§a CAB chá»§ yếu ÄÆ°á»£c phản ánh á»:
Hiá»u ứng cản trá» láºp thá» cá»§a nhóm butyryl:nhóm butyryl lớn hơn làm tăng khoảng cách giữa các chuỗi phân tử và làm giảm độ kết tinh, do đó cải thiện khả năng hòa tan và khả năng xử lý của vật liệu
TÄng cưá»ng tÃnh kỵ nưá»c:Cấu trúc chuá»i cacbon dà i cá»§a nhóm butyryl mang lại cho váºt liá»u khả nÄng chá»ng ẩm và chá»ng nưá»c tá»t hÆ¡n
Dẻo hóa bên trong:sự hiện diện của nhóm butyryl làm giảm sự phụ thuộc vào chất hóa dẻo bên ngoài và làm cho vật liệu trở nên linh hoạt hơn
Mức Äá» thay thế và phân phá»i chất thay thế cá»§a CAB có thá» ÄÆ°á»£c xác Äá»nh chÃnh xác bằng các phương pháp Äặc trưng như cá»ng hưá»ng từ hạt nhân (NMR), quang phá» há»ng ngoại (FTIR) và phân tÃch nguyên tá»5. Những thông tin vá» cấu trúc nà y có ý nghÄ©a to lá»n trong viá»c hiá»u các Äặc tÃnh váºt liá»u, hưá»ng dẫn tá»i ưu hóa quy trình và phát triá»n các ứng dụng má»i.
Trong những nÄm gần Äây, quá trình tá»ng hợp xanh cá»§a CAB cÅ©ng Äã có những tiến bá» Äáng ká». Má»t lượng lá»n dung môi hữu cÆ¡ và chất xúc tác axit mạnh ÄÆ°á»£c sá» dụng trong các phương pháp truyá»n thá»ng dần ÄÆ°á»£c thay thế bằng các phương tiá»n thân thiá»n vá»i môi trưá»ng như chất lá»ng ion và chất lá»ng siêu tá»i hạn6. Những quy trình má»i nà y không chá» là m giảm ô nhiá» m môi trưá»ng mà còn cải thiá»n hiá»u suất phản ứng và chất lượng sản phẩm, má» ra những cách thức má»i cho sá»± phát triá»n bá»n vững cá»§a CAB.
So sánh Äặc Äiá»m hiá»u suất
Là một loại este xenlulo đặc biệt, CAB có những tính chất nổi bật sau:
Mặc dù các loại este xenluloza khác nhau có các bazơ hóa học tương tự nhau, nhưng chúng biểu hiện các tính chất vật lý và hóa học khác nhau đáng kể do sự khác biệt trong các nhóm thế. Việc hiểu sâu sắc về những khác biệt về hiệu suất này là rất quan trọng đối với việc lựa chọn vật liệu và các ứng dụng kỹ thuật. Phần này sẽ so sánh một cách có hệ thống các đặc tính hiệu suất của este xenluloza acetate butyrate (CAB) với các este xenluloza chính khác từ nhiều khía cạnh như tính chất nhiệt, tính chất cơ học và độ hòa tan.
Độ ổn định nhiệt: có thể sử dụng trong thời gian dài ở nhiệt độ 135°C
Äá» á»n Äá»nh nhiá»t cá»§a CAB thấp hÆ¡n CA, nhưng vẫn duy trì á» mức cao và có thá» sá» dụng trong thá»i gian dà i á» 135°C mà không phá há»§y cấu trúc cá»§a nó19. Äá» á»n Äá»nh nhiá»t nà y là m cho CAB phù hợp vá»i các quy trình xá» lý Äòi há»i xá» lý nhiá»t Äá» cao, chẳng hạn như ép phun và ép nóng. Cần lưu ý rằng nhiá»t Äá» chuyá»n thá»§y tinh (Tg) cá»§a CAB thưá»ng thấp hÆ¡n CA, Äiá»u nà y liên quan Äến hiá»u ứng dẻo hóa bên trong do nhóm butyryl lá»n hÆ¡n cá»§a nó mang lại.
TÃnh chất cÆ¡ há»c: cân bằng tá»t giữa sức mạnh và tÃnh linh hoạt
So sánh tính chất cơ học cho thấy CA có độ cứng và độ bền kéo cao hơn, nhưng độ giòn lớn hơn; trong khi CAB thể hiện tính linh hoạt và khả năng chống va đập tuyệt vời. Theo dữ liệu nghiên cứu, độ bền kéo của CAB tăng theo hàm lượng acetyl tăng, trong khi tính linh hoạt tăng theo hàm lượng acetyl giảm trong một phạm vi nhất định1.
Äá» hòa tan: khả nÄng tương thÃch vá»i dung môi rá»ng hÆ¡n CA (hòa tan trong rượu, este, v.v.)
Äá» hòa tan là má»t thông sá» quan trá»ng trong ứng dụng este cellulose. CA chá» hòa tan trong má»t sá» lượng hạn chế các dung môi phân cá»±c (như acetone và dimethylformamide), trong khi CAB có phạm vi hòa tan rá»ng hÆ¡n Äáng ká» do sá»± ra Äá»i cá»§a các nhóm butyryl. Khi hà m lượng butyryl tÄng lên, CAB hòa tan trong phạm vi dung môi hữu cÆ¡ rá»ng hÆ¡n, bao gá»m rượu, este và má»t sá» dung môi hydrocarbon1. Äá» hòa tan tuyá»t vá»i nà y mang lại cho CAB má»t lợi thế rõ rà ng trong các công thức sÆ¡n phá»§ và má»±c in. Bảng 1 so sánh hà nh vi hòa tan cá»§a ba este cellulose chÃnh trong các dung môi thông thưá»ng:
Bảng 1: So sánh Äá» hòa tan cá»§a các loại este xenlulo khác nhau
Loại dung môi | Xenluloza axetat butyrat (CAB) | Xenluloz啤 axetat (CA) | Xenlulo axetat propionat (CAP) |
Aceton | Hòa tan | Hòa tan | Hòa tan |
Etanol | Hòa tan (Butyryl cao) | Không hòa tan | Hòa tan má»t phần |
Etyl axetat | Hòa tan | Không hòa tan | Hòa tan |
Toluen | Hòa tan má»t phần (Butyryl cao) | Không hòa tan | Không hòa tan |
Nưá»c | Không hòa tan | Không hòa tan | Không hòa tan |
Về mặt tính chất quang học, este cellulose thường có độ trong suốt cao và lưỡng chiết thấp, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng quang học. CAB đặc biệt nổi bật về mặt này, với độ truyền qua hơn 90% và độ mờ cực thấp1. Ngoài ra, khả năng chống tia cực tím của CAB tốt hơn hầu hết các vật liệu polyme tổng hợp và không dễ bị ố vàng sau khi sử dụng ngoài trời trong thời gian dài. Tính năng này làm cho nó trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho lớp phủ ngoài trời cao cấp và vật liệu đóng gói.
Khả năng chống chịu thời tiết và hóa chấtcÅ©ng là các chá» sá» hiá»u suất quan trá»ng cá»§a este xenluloza. CAB cho thấy khả nÄng chá»ng ẩm tuyá»t vá»i, vá»i tá»· lá» hấp thụ nưá»c thấp hÆ¡n Äáng ká» so vá»i CA và Äá» á»n Äá»nh kÃch thưá»c tá»t hÆ¡n trong môi trưá»ng ẩm ưá»t1. Äá»ng thá»i, CAB có khả nÄng chá»ng dầu, axit yếu và bazÆ¡ yếu tá»t, nhưng sẽ thá»§y phân trong Äiá»u kiá»n axit mạnh hoặc bazÆ¡ mạnh. Cần Äá» cáºp rằng khả nÄng chá»ng chá»u thá»i tiết cá»§a CAB khiến nó Äặc biá»t phù hợp cho các ứng dụng ngoà i trá»i, chẳng hạn như lá»p phá»§ ô tô, lá»p hoà n thiá»n bên ngoà i tòa nhà , v.v. và có thá» duy trì vẻ ngoà i và hiá»u suất á»n Äá»nh trong thá»i gian dà i.
Vá» mặt tÃnh chất bá» mặt,CAB có năng lượng bề mặt thấp, giúp chống dính và dễ vệ sinh tuyệt vời. Đồng thời, bề mặt màng CAB nhẵn và đồng đều, có thể tạo thành lớp phủ bóng cao5. Những đặc điểm này, cùng với khả năng in tốt, khiến CAB trở nên phổ biến trong lĩnh vực đóng gói và trang trí.
Cần lưu ý rằng hiá»u suất cá»§a este cellulose không chá» phụ thuá»c và o loại chất thay thế mà còn phụ thuá»c và o các thông sá» vi cấu trúc như phân bá» trá»ng lượng phân tá» và tÃnh Äá»ng nhất cá»§a chất thay thế. Bằng cách kiá»m soát chÃnh xác các thông sá» nà y, các nhà sản xuất có thá» cung cấp các sản phẩm tùy chá»nh Äáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thá». Vá»i sá»± tiến bá» cá»§a công nghá» phân tÃch và kiá»m soát quy trình, khả nÄng Äiá»u chá»nh hiá»u suất cá»§a este cellulose sẽ ÄÆ°á»£c cải thiá»n hÆ¡n nữa, tạo ra nhiá»u cÆ¡ há»i hÆ¡n cho ứng dụng cá»§a nó trong các lÄ©nh vá»±c có giá trá» gia tÄng cao.
Công nghệ biến tính cellulose acetate butyrate (CAB)
Mặc dù bản thân cellulose acetate butyrate (CAB) có nhiá»u Äặc tÃnh tuyá»t vá»i, các nhà nghiên cứu Äã phát triá»n nhiá»u công nghá» biến Äá»i CAB khác nhau Äá» Äáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thá» hoặc cải thiá»n hiá»u suất cá»§a nó hÆ¡n nữa. Các phương pháp biến Äá»i nà y không chá» má» rá»ng phạm vi ứng dụng cá»§a CAB mà còn cung cấp những ý tưá»ng má»i cho viá»c phát triá»n các váºt liá»u gá»c cellulose hiá»u suất cao. Phần nà y sẽ giá»i thiá»u chi tiết các chiến lược biến Äá»i chÃnh cá»§a CAB và tác Äá»ng cá»§a chúng lên các Äặc tÃnh váºt liá»u.
Sửa đổi xử lý UVlà má»t bưá»c Äá»t phá quan trá»ng trong viá»c chức nÄng hóa CAB trong những nÄm gần Äây. Các nghiên cứu Äã chá» ra rằng bằng cách phản ứng isocyanat (như IPDI) và hydroxyethyl methacrylate (HEMA) vá»i CAB, các liên kết Äôi nhạy sáng có thá» ÄÆ°á»£c ÄÆ°a và o Äá» thu ÄÆ°á»£c CAB2 có thá» Äóng rắn bằng tia UV. Phương pháp biến Äá»i nà y táºn dụng tá»i Äa khả nÄng phản ứng cá»§a các nhóm hydroxyl còn lại trên chuá»i phân tá» CAB và mang lại cho váºt liá»u các Äặc tÃnh quang Äóng rắn mà không là m thay Äá»i Äáng ká» các Äặc tÃnh cá»§a ma tráºn. So vá»i CAB chưa biến Äá»i, CAB có thá» Äóng rắn bằng tia UV Äã biến Äá»i có Äá» cứng cá»§a mà ng ÄÆ°á»£c cải thiá»n Äáng ká» (lên Äến 4H) và cải thiá»n Äáng ká» khả nÄng chá»ng mà i mòn, khả nÄng chá»ng nưá»c và khả nÄng chá»ng dung môi2. Äá»ng thá»i, váºt liá»u nà y vẫn duy trì Äá» bám dÃnh tá»t (cấp 1) và Äá» bóng cao (138), khiến nó rất phù hợp là m lá»p phá»§ trang trà và bảo vá» cao cấp. Viá»c ÄÆ°a và o công nghá» Äóng rắn bằng tia UV cÅ©ng cho phép lá»p phá»§ CAB ÄÆ°á»£c Äóng rắn trong vòng và i giây, cải thiá»n Äáng ká» hiá»u quả sản xuất và giảm mức tiêu thụ nÄng lượng.
Sửa đổi liên kết chéolà má»t phương tiá»n hiá»u quả Äá» cải thiá»n khả nÄng chá»u nhiá»t và Äá» á»n Äá»nh kÃch thưá»c cá»§a CAB. Các nhóm hydroxyl còn lại trên chuá»i phân tá» CAB có thá» ÄÆ°á»£c sá» dụng Äá» tạo thà nh cấu trúc mạng ba chiá»u vá»i các tác nhân liên kết ngang như polyisocyanate, hợp chất epoxy hoặc khung hữu cÆ¡ kim loại. Liên kết ngang vừa phải có thá» là m tÄng Äáng ká» nhiá»t Äá» biến dạng nhiá»t và giảm tá»c Äá» trương ná» cá»§a CAB trong khi vẫn duy trì Äá» trong suá»t và Äá» bá»n cÆ¡ há»c cá»§a nó2. Và dụ, khả nÄng chá»ng dung môi cá»§a mà ng CAB liên kết ngang vá»i hexamethylene diisocyanate (HDI) ÄÆ°á»£c cải thiá»n Äáng ká» và thá»i gian hòa tan trong acetone ÄÆ°á»£c kéo dà i từ và i phút Äến và i giá». CAB liên kết ngang nà y Äặc biá»t phù hợp cho các ứng dụng Äòi há»i khả nÄng chá»ng hóa chất, chẳng hạn như lá»p lót thiết bá» hóa chất, lá»p phá»§ chá»ng Än mòn, v.v.
Sửa đổi nanocompositelà một phương pháp mới nổi để đưa vật liệu nano vào ma trận CAB để có được các chức năng đặc biệt. Các vật liệu nano thường được sử dụng bao gồm nano bạc (AgNP), nano titan dioxide (TiO₂), ống nano carbon (CNT) và graphene. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc bổ sung 1-5% hạt nano bạc có thể mang lại cho CAB các đặc tính kháng khuẩn lâu dài, trong khi ít ảnh hưởng đến độ trong suốt và các đặc tính cơ học của vật liệu. Tương tự như vậy, màng CAB được pha tạp nano-TiO₂ thể hiện các đặc tính che chắn tia UV và tự làm sạch tuyệt vời, khiến chúng phù hợp để làm lớp phủ bảo vệ ngoài trời. Chìa khóa để biến đổi nanocomposite là đạt được sự phân tán đồng đều và sự tồn tại ổn định của các hạt nano trong ma trận, thường đòi hỏi phải biến đổi bề mặt các hạt nano hoặc sử dụng các chất hỗ trợ phân tán.
Trong các ứng dụng thá»±c tế, các công nghá» biến Äá»i trên thưá»ng ÄÆ°á»£c sá» dụng kết hợp Äá» Äạt ÄÆ°á»£c hiá»u ứng hiá»p Äá»ng. Và dụ, lá»p phá»§ CAB Äa chức nÄng có thá» ÄÆ°á»£c chế tạo bằng cách Äầu tiên xây dá»±ng mạng lưá»i liên kết chéo thông qua xá» lý UV và sau Äó thêm các hạt nano bạc Äá» truyá»n các Äặc tÃnh kháng khuẩn. Sá»± kết hợp linh hoạt cá»§a các công nghá» biến Äá»i cung cấp khả nÄng gần như không giá»i hạn cho thiết kế hiá»u suất cá»§a CAB.
Các lĩnh vực ứng dụng của CAB và este xenlulo
Cellulose acetate butyrate (CAB) và các este cellulose liên quan Äóng vai trò không thá» thay thế trong nhiá»u lÄ©nh vá»±c công nghiá»p do sá»± kết hợp Äá»c Äáo cá»§a các Äặc tÃnh. Từ hà ng tiêu dùng hà ng ngà y Äến các sản phẩm công nghá» cao, những váºt liá»u tái tạo nà y có thá» ÄÆ°á»£c tìm thấy á» khắp má»i nÆ¡i. Phần nà y sẽ thảo luáºn chi tiết vá» các ứng dụng cụ thá» và lợi thế kỹ thuáºt cá»§a CAB và các este cellulose khác trong nhiá»u lÄ©nh vá»±c ứng dụng khác nhau, Äá»ng thá»i cho thấy triá»n vá»ng ứng dụng rá»ng rãi cá»§a các váºt liá»u như váºy.
Ngành công nghiệp sơn phủ và mực inlà má»t trong những lÄ©nh vá»±c ứng dụng quan trá»ng nhất cá»§a CAB. Trong lÄ©nh vá»±c nà y, CAB chá»§ yếu ÄÆ°á»£c sá» dụng là m nhá»±a tạo mà ng và chất Äiá»u chá»nh hiá»u suất, và những ưu Äiá»m cá»§a nó ÄÆ°á»£c thá» hiá»n á» nhiá»u khÃa cạnh15:
Tính năng san phẳng và chống chảy xệ tuyệt vời:CAB có thá» kiá»m soát hiá»u quả các Äặc tÃnh lưu biến cá»§a lá»p phá»§, Äảm bảo hiá»u suất thi công tá»t và ngÄn ngừa tình trạng chảy xá» khi phá»§ trên bá» mặt thẳng Äứng
Giải phóng dung môi nhanh:Đặc tính hòa tan của CAB cho phép nó nhanh chóng tạo thành lớp màng phủ ổn định trong quá trình bay hơi dung môi, rút ngắn thời gian sấy khô
Độ trong suốt và độ bóng cao:Lá»p phá»§ gá»c CAB có thá» tạo ra hiá»u ứng bá» mặt trang trà cao
Khả năng chống chịu thời tiết tuyệt vời:Lớp phủ CAB có khả năng chống tia UV tốt và không bị ố vàng hoặc bột sau thời gian dài sử dụng ngoài trời
Điều đáng chú ý là CAB chiếm vị trí quan trọng trong ngành sơn phủ ô tô.Từ lá»p sÆ¡n lót Äến lá»p phá»§ ngoà i cùng Äến lá»p phá»§ bóng, CAB có thá» ÄÆ°á»£c thêm và o từng lá»p sÆ¡n phá»§ Äá» cải thiá»n hiá»u suất. Các nghiên cứu Äã chá» ra rằng lá»p phá»§ xà cừ có thêm CAB có thá» tạo ra hiá»u ứng mà u góc cạnh Äá»c Äáo, tÄng cưá»ng Äáng ká» sá»± sang trá»ng cho diá»n mạo cá»§a xe. Lá»p phá»§ CAB biến tÃnh ÄÆ°á»£c xá» lý bằng tia UV ÄÆ°á»£c sá» dụng rá»ng rãi trong các sản phẩm Äiá»n tá» cao cấp, nhạc cụ và các lÄ©nh vá»±c khác. Äá» cứng cá»§a chúng có thá» Äạt tá»i 4H và có khả nÄng chá»ng mà i mòn và giữ Äá» bóng tuyá»t vá»i.
Váºt liá»u CAB cÅ©ng ÄÆ°á»£c sá» dụng rá»ng rãi trong lÄ©nh vá»±c nhá»±a và bao bì. Trong lÄ©nh vá»±c nà y, CAB có thá» ÄÆ°á»£c sá» dụng là m nhá»±a ná»n chÃnh hoặc là m phụ gia biến tÃnh cho các loại nhá»±a khác:
Tay cầm dụng cụ và gọng kính:táºn dụng lợi thế cá»§a cảm giác tá»t, khả nÄng chá»ng va Äáºp và dá» gia công cá»§a CAB
Màng đóng gói:táºn dụng Äá» trong suá»t cao và Äá» thoáng khà vừa phải cá»§a CAB, Äặc biá»t thÃch hợp Äá» Äóng gói bảo quản trái cây và rau quả tươi
Há»p Äá»±ng mỹ phẩm:Äá» bóng bá» mặt tuyá»t vá»i và khả nÄng chá»ng hóa chất cá»§a CAB là m cho nó trá» thà nh sá»± lá»±a chá»n lý tưá»ng cho bao bì mỹ phẩm cao cấp
Tấm ép nhiá»t:Tấm CAB có thá» ÄÆ°á»£c tạo hình chân không thà nh các sản phẩm có nhiá»u hình dạng phức tạp khác nhau
So vá»i nhá»±a gá»c dầu má», ưu Äiá»m cá»§a sản phẩm CAB là khả nÄng tái tạo và phân há»§y sinh há»c, phù hợp vá»i xu hưá»ng phát triá»n bá»n vững cá»§a ngà nh bao bì hiá»n Äại. Äá»ng thá»i, khả nÄng thấm ẩm và thấm khà cá»§a CAB có thá» ÄÆ°á»£c kiá»m soát chÃnh xác bằng cách Äiá»u chá»nh tá»· lá» acetyl/butyryl Äá» Äáp ứng nhu cầu Äóng gói cá»§a các sản phẩm khác nhau.
Äiá»u Äáng chú ý là công nghá» biến tÃnh xanh Äã trá» thà nh Äiá»m nóng nghiên cứu trong những nÄm gần Äây. Viá»c ứng dụng các chất phân tán CAB gá»c nưá»c, chất dẻo hóa sinh há»c và phát triá»n các quy trình biến tÃnh không dung môi Äã là m cho váºt liá»u CAB thân thiá»n vá»i môi trưá»ng và bá»n vững hÆ¡n6. Những tiến bá» nà y phù hợp vá»i chiến lược phát triá»n bá»n vững toà n cầu và sẽ thúc Äẩy hÆ¡n nữa viá»c ứng dụng CAB trong lÄ©nh vá»±c váºt liá»u thân thiá»n vá»i môi trưá»ng cao cấp.
Tóm lại, vá»i tư cách là thà nh viên quan trá»ng cá»§a há» este cellulose, CAB Äã cho thấy triá»n vá»ng ứng dụng rá»ng rãi trong cả lÄ©nh vá»±c truyá»n thá»ng và má»i ná»i nhá» cấu trúc và hiá»u suất có thá» Äiá»u chá»nh cá»§a nó. Thông qua thiết kế phân tá» và Äá»i má»i quy trình, loại váºt liá»u tái tạo nà y sẽ tiếp tục cung cấp các giải pháp quan trá»ng cho phát triá»n bá»n vững.