Resposta rápida: Surface-control additives are usually selected by defect type, compatibility, and dosage window. The strongest commercial choice is the one that fixes the real problem without creating a new one.

O DMF é um dos solventes mais usados em síntese orgânica e também é conhecido como solvente universal. Hoje compartilharei com vocês um caso de reação. O uso combinado de m-CPBA e DMF também é potencialmente perigoso. O m-CPBA, também conhecido como ácido m-cloroperoxibenzóico, é um tipo de oxidante orgânico muito usado em química orgânica. Em termos relativos, ele é relativamente seguro. No entanto, o campo da química é repleto de incógnitas. Um acidente relatado na literatura compartilhada hoje está relacionado ao uso misto de m-CPBA e DMF, e está diretamente relacionado às seguintes transformações químicas.

Sintetizadores da Fujisawa Pharmaceutical Company no Japão usaram o m-CPBA para oxidar o enxofre em sulfóxido usando DMF como solvente em escala piloto. Os sintetizadores primeiro misturaram 6,3 litros de DMF e 11,0 kg de m-CPBA e agitaram os dois por 2 horas. Em seguida, filtrou-se para obter uma solução límpida, e a solução límpida foi adicionada à solução de reação orgânica. Quando o processo de gotejamento é realizado por 1 hora, a solução DMF de m-CPBA aumenta repentinamente e o gás é liberado. E, de repente, explodiu. O autor deste artigo (Org. Proc. Res. Dev.) descreve resumidamente o processo de reação conforme a figura a seguir.

A equipe sintética imediatamente procurou a causa do acidente e da explosão. Eles especularam que provavelmente o acidente foi causado por matéria insolúvel, e a matéria insolúvel era exatamente o m-CBPO. Essa matéria insolúvel pode ser uma impureza da própria matéria-prima m-CPBA ou pode ser gerada gradualmente no sistema de reação. O autor deste artigo conduziu uma série de experimentos de verificação. O autor descobriu que o conteúdo de m-CBPO na matéria-prima m-CPBA é de apenas 0,2%. Além disso, os experimentos de DTA e IST confirmaram que o m-CPBA derrete a 89 graus e é estável a menos de 97 graus. O autor então realizou um estudo de DTA na solução DMF de m-CPBA, e os resultados mostraram que a temperatura de decomposição do m-CPBA era de 83 graus. Os experimentos acima mostram que o DMF pode afetar amplamente o ponto crítico da temperatura de decomposição do m-CPBA. Portanto, o autor acredita que o solvente DMF desempenhou um papel importante nesse acidente.

O autor descobriu então que, à medida que a temperatura aumentava, o conteúdo de m-CBPO aumentava significativamente, e a pesquisa de DTA mostrou que, quando a temperatura atinge mais de 125 graus, pode-se prever uma explosão muito séria.

Em seguida, o autor realizou um estudo de ARC da solução DMF de m-CPBA, um estudo de concentração e um estudo de estabilidade mista de m-CPBA e m-CPBO. A conclusão final é que são necessários 185 minutos para que a solução DMF de m-CPBA aumente lentamente de 26 graus para 70 graus e, em seguida, aumente rapidamente para 200 graus em alguns minutos ou algo semelhante. Além disso, a solução DMF de m-CPBA mais concentrada se aquece mais rapidamente. O experimento misto de m-CPBA e m-CPBO mostra que a temperatura aumenta lentamente no início, mas depois de apenas 95 minutos, haverá um aumento acentuado da temperatura.

Em resumo, o autor deste artigo apresenta o processo geral da explosão. Primeiro, a formação de m-CPBO leva a um aumento na temperatura e, em seguida, a formação de uma grande quantidade de m-CPBO causa uma explosão em altas temperaturas. No final, o autor usou diclorometano DCM como solvente para resolver esse problema com sucesso. Os experimentos de DTA mostram que, usando o diclorometano como solvente, não há exotermia ao longo do tempo.

Faça experimentos com dezenas de milhares de pessoas, primeiro a segurança! DMSO e DMF são solventes fortemente polares, embora tenham boa solubilidade para orgânicos, eles também são uma faca de dois gumes!

Como os compradores geralmente avaliam os aditivos para revestimentos e tintas

A seleção aditiva é geralmente mais eficaz quando a equipe define o defeito primeiro e, em seguida, avalia a compatibilidade, a faixa de dosagem e a etapa do processo. Isso é muitas vezes muito mais confiável do que escolher apenas pela família química ou por um único resultado laboratorial dramático.

• Comece pelo defeito, não pelo nome do aditivo: Perda por umedecimento, cratera, microespuma e instabilidade frequentemente precisam de soluções diferentes, mesmo dentro da mesma fórmula.
• Verifique a compatibilidade na dosagem pretendida: o aditivo mais forte ainda pode ser a escolha comercial errada se ele estreitar demais a janela de processo.
• Revise o estágio de uso: alguns produtos são mais úteis durante a moagem, enquanto outros importam mais na diluição, no enchimento ou na aplicação final.
• Equilibre cura ou qualidade do filme com controle de defeitos: o aditivo certo resolve o problema sem sacrificar a aderência, o brilho ou a aparência.

Referências de produtos recomendadas

• CHLUMIAF 094: Um antiespumante balanceado de referência para revestimentos à base de água e muitas telas de controle de espuma de uso geral.
• CHLUMIAF 3062: Útil quando a compatibilidade entre tinta de impressão e tinta UV é importante na tela antiespumante.
• CHLUMIAF 3037: Uma opção antiespumante mais forte para espumas persistentes que sobrevivem a condições mais severas.
• CHLUMIWE 3280: Um referente forte de agente molhante para tintas, revestimentos e molhagem de substratos difíceis.

FAQ para compradores e formuladores

Por que um aditivo que parece poderoso em um béquer às vezes falha na produção?
Porque cisalhamento, temperatura, substrato e a fórmula completa podem alterar a maneira como o aditivo se comporta sob condições reais de processamento.

O aditivo mais agressivo deve ser sempre preferido?
Geralmente não. O melhor aditivo é aquele que resolve o defeito real, mantendo a mais ampla janela de operação segura.