Tehniskās diskusijās ar klientiem viena tēma, kas ik pa laikam parādās, ir par to, vai ir hidrogenētsogļūdeņraža sveķipatiešām nodrošina pietiekami daudz papildu vērtības, lai attaisnotu savu augstāko cenu salīdzinājumā ar C9 katalizētiem ogļūdeņraža sveķiem. Kopš Hidrogenēts
ogļūdeņraža sveķiir gaišākas krāsas un parasti ar mazāku smaku, daudzi cilvēki, protams, pieņem, ka maksāt vairāk automātiski nozīmē iegūt labākus sveķus.
Mūsu pieredze ar līmes un pārklājuma formulējumiem liecina, ka lietas reti ir tik vienkārši. Vieglāks izskats vai vājāka smaka noteikti var būt svarīga dažās lietojumprogrammās, taču tie ne vienmēr nozīmē labāku kopējo veiktspēju katrā sistēmā. Tas, vai papildu ieguldījumam ir jēga, bieži vien ir daudz vairāk atkarīgs no konkrētās polimēra matricas, apkalpošanas apstākļiem, novecošanas prasībām un no tā, ko galalietotājs patiesībā sagaida no gatavā produkta.
Vēl viens pārpratums, ar kuru mēs bieži sastopamies, ir ideja, ka hidrogenēti ogļūdeņraža sveķi ir vienkārši tiešs C9 katalizēto ogļūdeņraža sveķu aizstājējs. Praksē šos materiālus labāk uzskatīt par tādiem, kas kalpo dažādām produktu pozīcijām un dažādiem darbības mērķiem. Hidrogenēšana ir modifikācijas solis, kas uzlabo noteiktas īpašības, taču to nevajadzētu interpretēt kā universālu jauninājumu, kas automātiski padara vienus sveķus labākus par citiem katrā formulā.
Viens nepareizs priekšstats, kas parādās atkal un atkal
Daudzu projektu sākumposmā mēs bieži redzam, ka klienti pieņem, ka hidrogenētais C9 izskatās tīrāks un gaišāks, tam visos aspektos ir jāpārspēj katalītiski polimerizētais C9.
Citi tai tuvojas no pretējā virziena. Tā kā katalītiski polimerizētais C9 maksā mazāk, viņi to uzskata par "pamata versiju" un neredz iemeslu tērēt vairāk.
Praksē abi viedokļi ir pārāk vienkāršoti. Daudzos formulēšanas jautājumos, ko esam risinājuši gadu gaitā, izaicinājums reti ir tas, vai paši sveķi ir "pietiekami labi". Biežāk patiesais jautājums ir saistīts ar krāsu stabilitāti, smakas kontroli un to, kā produkts darbojas pēc ilgstošas karsuma, skābekļa vai uzglabāšanas apstākļu iedarbības.
Dažas lietojumprogrammas ir ļoti jutīgas pret šiem faktoriem. Citi nav. Tas, vai šīm atšķirībām ir nozīme, ir pilnībā atkarīgs no gala-lietojuma sistēmas prasībām.
Šie divi produkti nepastāv vienā ražošanas procesa līmenī
C9 katalizētos ogļūdeņraža sveķus iegūst, izmantojot Lūisa skābes katalizatorus, katjonu polimerizējot krekinga C9 aromātiskās frakcijas, kas satur tādas sastāvdaļas kā stirols, metilstirols, indēns un radniecīgi aromātiskie savienojumi.
Tās īpašības galvenokārt izriet no tās molekulārās struktūras. Sveķi saglabā salīdzinoši augstu aromātiskumu, lieliski sader ar daudzām nepolārām sistēmām un nodrošina uzticamu lipīguma īpašības. Tas izskaidro, kāpēc tas ir veiksmīgi izmantots neskaitāmos preparātos gadu desmitiem.
C9 hidrogenētsnaftas sveķitomēr nav atsevišķs polimerizācijas ceļš. Tas sākas ar esošiem bāzes sveķiem,{1}}kas tiek ražoti katalītiskās polimerizācijas vai termiskās polimerizācijas rezultātā{2}}, un tiek pakļauti hidrogenēšanai. Šī procesa laikā nepiesātinātās saites un hromoforās struktūras tiek piesātinātas, izmantojot katalizatorus, kuru pamatā ir niķelis, pallādijs vai līdzīgas metāla sistēmas.
Būtībā viena tehnoloģija rada sveķus, bet otra modificē sveķus pēc tam, kad tie jau ir izveidoti. No šāda viedokļa raugoties, tās nemaz nav konkurējošas tehnoloģijas.
Lielākā daļa atšķirību parādās ikdienas -līdz-dienu veiktspējai, nevis dramatiskas īpašuma izmaiņas
Praktiskā pielietojumā atšķirības starp katalītiski polimerizētu C9 un hidrogenētu C9 reti izpaužas pilnīgi atšķirīgos veiktspējas profilos. Tā vietā tie mēdz parādīties ilgtermiņa-uzvedībā.
Ņemiet, piemēram, krāsas stabilitāti. Katalītiski polimerizētiem sveķiem dabiski ir sākotnējā krāsa, un tie laika gaitā var pakāpeniski kļūt tumšāki oksidēšanās un termiskās novecošanas dēļ. Izskata-jutīgos produktos šīs izmaiņas var kļūt diezgan pamanāmas.
Hidrogenēšana ievērojami samazina nepiesātinātās struktūras un hromoforās grupas, radot gaišākus{0}}krāsas materiālus ar daudz lēnākām krāsas izmaiņām uzglabāšanas un novecošanas laikā. Klienti to visskaidrāk pamana caurspīdīgos vai gaišos{2}}krāsas sastāvos.
Smarža ir līdzīga. Parastajiem aromātiskajiem sveķiem dažos lietojumos var būt viegla aromātiska smaka, savukārt hidrogenētie ogļūdeņraža sveķi ir ievērojami maigāki. Higiēnas līmēm, etiķešu līmēm un uz eksportu orientētiem -produktiem smaka bieži vien kļūst par praktisku apsvērumu, jo šajos tirgos ir tendence uzlikt stingrākas GOS un maņu prasības.
Tomēr hidrogenēšana būtiski nemaina sveķu galveno lomu. Tā lipīgo funkciju, saderības īpašības un sākotnējo adhēzijas izturēšanos lielā mērā nosaka paši bāzes sveķi. Hidrogenēšana galvenokārt uzlabo stabilitāti un izskatu.
Dažādas nozares koncentrējas uz dažādām lietām
Karsti kausējamo līmju tirgū iepakojuma līmes un grāmatu iesiešanas lietojumi ir ļoti jutīgi pret izmaksām. Tā kā krāsu prasības parasti ir mērenas, katalītiski polimerizēts C9 joprojām ir viena no galvenajām izvēlēm, jo apstrādes stabilitāte un ekonomija ir svarīgākas.
Tiklīdz sākat izmantot higiēnas preces, piemēram, autiņbiksīšu līmes, sieviešu kopšanas līdzekļus vai medicīniskos karstos kausējumus, prioritātes mainās. Klienti kļūst daudz vairāk nobažījušies par smaržu, krāsu stabilitāti un ilgtermiņa novecošanas veiktspēju-. Šajos apstākļoshidrogenēti naftas sveķiir vieglāk pamatot, neskatoties uz augstākajām izmaksām.
Tāds pats raksts parādās uz spiedienjutīgām{0}}līmēm.
Daudzi rūpnieciskās lentes lietojumi ir pārsteidzoši toleranti pret krāsu variācijām. Taču, tiklīdz produkti nonāk caurspīdīgās lentēs, augstākās kvalitātes etiķetēs vai izskata{1}}sensitīvās lietojumprogrammās,hidrogenēti naftas sveķiievērojami palielinās.
Tintes un gumijas rūpniecībā ir interesants kontrasts. Daudzi tintes ražotāji nevēlas maksāt piemaksu tikai par gaišāku krāsu. Viņu prioritātes joprojām ir pigmenta mitrināšana, dispersija un formulu savietojamība, kas izskaidro, kāpēc katalītiski polimerizētais C9 joprojām saglabā ļoti spēcīgu pozīciju.
Tas pats attiecas uz gumijas savienojumiem. Apstrādes īpašības un izmaksu efektivitāte parasti ir augstāka par izskatu, tāpēc hidrogenēti ogļūdeņraža sveķi mēdz parādīties tikai specializētos lietojumos, nevis parastajos produktos.
Kāpēc hidrogenētie naftas sveķi ir stabilāki un gaišāki krāsā?
No molekulārā viedokļa atbilde ir diezgan vienkārša.
Hidrogenēšana piesātina daudzas dubultās saites un reaktīvās struktūras, kas ir uzņēmīgas pret oksidēšanos. Tas arī samazina hromoforu grupu klātbūtni, kas ir atbildīgas par krāsu veidošanos.
Tā rezultātā sveķi kļūst gaišāki, laika gaitā oksidējas lēnāk un parasti nodrošina uzlabotu UV stabilitāti.
Tas nenozīmē, ka katalītiski polimerizētais C9 pēc savas būtības ir nestabils. Tas vienkārši nozīmē, ka abi materiāli nodrošina atšķirīgus stabilitātes logus, un tas, vai šai atšķirībai ir nozīme, ir pilnībā atkarīgs no paredzētā pielietojuma.
Mīkstināšanas punkts bieži vien ir mazāk svarīgs, nekā cilvēki domā
Vēl viens nepareizs uzskats ir tāds, ka hidrogenēšana krasi maina visas fizikālās īpašības, tostarp mīkstināšanas punktu.
Patiesībā rūpnieciskā pieredze un publicētie dati liecina, ka mīkstināšanas punktu galvenokārt ietekmē molekulmasas sadalījums un polimerizācijas apstākļi. Pati hidrogenēšana salīdzinoši maz ietekmē šo īpašību.
Manāmāk mainās vesela ar stabilitāti saistītu īpašību kopa{0}}nevis pamata fizikālie parametri.
Praksē atlase ir mazāka par tehnoloģijām un vairāk par ekonomiku
Vērtējot projektus, mēs reti sākam ar jautājumu, kura tehnoloģija ir pārāka.
Tā vietā mēs uzdodam praktiskākus jautājumus, vai sistēmai ir stingras prasības attiecībā uz krāsu?
Ja produkts ir melns rūpnieciskais savienojums, katalītiski polimerizēts C9 bieži vien ir pilnīgi piemērots un piedāvā nepārprotamas ekonomiskās priekšrocības.
Ja lietojums ir saistīts ar caurspīdīgu iepakojumu, gaišām{0}}krāsām lipīgām slāņiem vai smaržo-jutīgiem produktiem, hidrogenēti naftas sveķi parasti attaisno papildu izmaksas, jo klienti ir vairāk gatavi maksāt par uzlabotu izskatu un stabilitāti.
Svarīga ir arī produktu pozicionēšana. Zemas-vērtības un liela apjoma{2}}produktus parasti nosaka izmaksas. Augstas-vērtības eksporta produkti liek lielāku uzsvaru uz konsekvenci un{5}}ilgtermiņa veiktspēju.
Daudzos gadījumos galīgais lēmums nav īsti tehnoloģisks lēmums. Tas ir kompromiss starp izmaksu struktūru un galalietotāju cerībām.
Kaut ko mēs diezgan bieži redzam reālos projektos
Interesants novērojums ir tāds, ka daudzi klienti izmanto abus sveķu veidus vienlaikus, nevis izvēlas vienu no otra.
Standarta rūpniecisko produktu līnijas var balstīties uz katalītiski polimerizētu C9, savukārt augstākās kvalitātes etiķetēs vai eksporta produktos tiek izmantoti hidrogenēti ogļūdeņraža sveķi.
No piegādes ķēdes viedokļa šis izkārtojums ir pilnīgi saprātīgs, jo neviens viens sveķi nevar ekonomiski segt visas veiktspējas prasības un katru cenu diapazonu.
Pēdējā doma
Ja man vajadzētu vienā teikumā apkopot attiecības starp šiem diviem materiāliem, es to formulētu šādi:
Katalītiski polimerizēts C9 ir nobriedusi un ļoti praktiska lipīguma pastiprināšanas platforma, savukārt hidrogenētais C9 ir šīs platformas uzlabota -stabilitātes versija.
Taču par šo jaunināšanu nav jāmaksā katrai lietojumprogrammai. Daudzos gadījumos patiesais jautājums nav par to, kuri sveķi ir tehniski labāki.
Svarīgākais jautājums ir par to, kur jauninājums rada vērtību{0}}un kur tas vienkārši rada nevajadzīgas izmaksas.
Vairāk nekā jebkas cits ir diskusija ar klientiem, kas visbiežāk notiek, atbalstot formulējumus un lietojumprogrammu izstrādi.
Atsauces
1.Jiang, M., Wei, XJ, Chen, XP, Wang, LL un Liang, JZ (2020). C9 naftas sveķu hidrogenēšana ar PEG1000 modificētu niķeļa katalizatoru, kas atbalstīts uz otrreizēji pārstrādājama šķidruma katalītiskā krekinga katalizatora atlikumiem. ACS Omega, 5(32), 20291–20298. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c02193
2.Chen, D., Wang, LL, Chen, XP, Wei, XJ, Liang, JZ, Jiang, J. un Liang, BF (2018). Katalizators uz Ni- bāzes ar polivinilpirolidonu kā disperģētāju, kas ir atbalstīts iepriekš apstrādātā šķidrā katalītiskā krekinga katalizatora atlikumā C9 naftas sveķu (C9 PR) hidrogenēšanai. Royal Society Open Science, 5(5), 172052. https://doi.org/10.1098/rsos.172052
3. Yu, C., Huang, H., Li, QW, Xu, RY, Tao, SY, Xiao, XW, Luo, YJ un Fang, JH (2020). Jauni sasniegumi katalizatoros C9 naftas sveķu hidrogenēšanai. IOP konferenču sērijā: Zemes un vides zinātne (Vol. 513, p. 012003). IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1755-1315/513/1/012003
4.Rahmatpour, A. un Ghasemi Meymandi, M. (2021). C9 aromātisko ogļūdeņražu sveķu liela apjoma ražošana no krekinga-naftas-atvasinātās C9 frakcijas: ķīmija, mērogojamība un tehniskā{10}}ekonomiskā analīze. Organic Process Research & Development, 25(1), 120–135. https://doi.org/10.1021/acs.oprd.0c00474