ميثاكريلات الزنك (ZDMA) CAS: 13189-00-9
ميثاكريلات الزنك (ZnMA، رقم CAS 13189-00-9) هو مسحوق بلوري أبيض إلى أبيض مائل للصفرة، صيغته الكيميائية C₈H₁₀O₄Zn. باعتباره ملحًا معدنيًا وظيفيًا لحمض الميثاكريليك، يُقدَّر كعامل مساعد فعال وعامل تشابك في معالجة المطاط واللدائن، حيث يُشكل روابط أيونية تُحسِّن بشكل كبير قوة الشد، ومقاومة التمزق، والثبات الحراري للمطاط المُعالَج بالبيروكسيد. كما يُعزز الالتصاق بالأسطح المعدنية في تطبيقات ربط المطاط بالمعدن. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم كمونومر وظيفي في تخليق البوليمرات المتخصصة، والراتنجات السنية، والطلاءات القائمة على الأيونومر.
1. نظرة عامة
ميثاكريلات الزنك هو ملح متعدد الوظائف تفاعلي يُستخدم بشكل أساسي كمثبط للحرق وعامل تشابك وعامل مساعد في معالجة المطاط والبوليمرات. يظهر على شكل مسحوق أبيض ويتبلمر عند التسخين أو باستخدام محفزات الجذور الحرة. يوفر أيون الزنك تشابكات أيونية إضافية، مما يعزز الخواص الميكانيكية.
2. الميزات الرئيسية
آلية التشابك المزدوج – تساهمي (عبر مجموعات الميثاكريلات) + أيوني (عبر Zn²⁺)
سلامة ممتازة ضد الحرقة – يؤخر الفلكنة المبكرة
حشو مقوٍ – يحسن معامل المرونة، ومقاومة الشد، ومقاومة التمزق
توافق جيد – يتوزع جيدًا في مطاطات الديين (NR, SBR, NBR, BR)
مقاومة للحرارة والزيت – يعزز الأداء في درجات الحرارة العالية
3. المواصفات الرئيسية مع الشرح
| معلمة | القيمة النموذجية | شرح |
|---|---|---|
| المظهر | مسحوق أبيض | يشير تغير اللون إلى التحلل أو الشوائب. |
| الفحص (النقاوة) | ≥95% – ≥98% | النقاء الأعلى يضمن كثافة تشابك ثابتة. |
| الوزن الجزيئي | 235.55 جم/مول | مطلوب للحسابات المتكافئة. |
| نقطة الانصهار | 229–232 درجة مئوية (تحلل) | يتحلل قبل الذوبان؛ يشير إلى الاستقرار الحراري. |
| كثافة | 1.48 جم/سم³ | يؤثر على حسابات الخلط والتشتت. |
| درجة حرارة التحلل | ≥200 درجة مئوية | الحد الأدنى لدرجة الحرارة للاستقرار الحراري. |
| محتوى الزنك | ~27.5% (نظريًا) | زنك نشط متاح للربط الأيوني. |
4. التطبيقات
| مجال التطبيق | استخدامات محددة |
|---|---|
| صناعة المطاط | عامل مساعد للمطاط المعالج بالبيروكسيد (HNBR, EPDM, NBR, ACM). يحسن مقاومة الحرارة، المعامل، وقوة التمزق. مثبط للحرق في الفلكنة بالكبريت. |
| المواد اللاصقة والمانعات للتسرب | عامل ربط للمواد اللاصقة الهيكلية عالية الأداء (السيارات، البناء). |
| الطلاءات | طلاءات مقاومة للتآكل للأسطح المعدنية؛ يحسن الالتصاق والمتانة. |
| مواد طب الأسنان | مكون في راتنجات ومركبات الأسنان؛ يعزز الخواص الميكانيكية. |
| تعديل البوليمر | عامل تطعيم وربط متقاطع للبلاستيك والمطاط؛ يحسن الاستقرار الحراري. |
| رخام صناعي | عامل ربط متقاطع لإنتاج الرخام الصناعي. |
5. مقارنة الدرجات
| درجة | النقاء | الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|
| درجة صناعية | ≥95% | خلط المطاط، تطبيقات الربط المتقاطع العامة |
| نقاوة عالية | ≥98% | الأجهزة الطبية، المطاط عالي الأداء، مواد طب الأسنان |
6. دليل الشراء
اختيار حسب التطبيق:
خلط المطاط → الدرجة الصناعية (≥95%) كافية.
التطبيقات الطبية/طب الأسنان → مطلوب درجة نقاء عالية؛ طلب بيانات التوافق الحيوي.
مطاط HNBR المعالج بالبيروكسيد → ضمان رطوبة منخفضة وحجم جسيمات ثابت للتشتت.
ظروف التخزين:
يخزن في مكان بارد وجاف (<30 درجة مئوية).
يحكم الإغلاق – مادة استرطابية وقد تتكتل.
تجنب الحرارة والشرر واللهب المكشوف.
مدة الصلاحية: 12–24 شهرًا عند التخزين السليم.
فحوصات الجودة:
طلب شهادة تحليل تثبت النقاء ونقطة الانصهار ومحتوى الزنك.
التحقق من التكتل أو تغير اللون عند الاستلام.
7. الأسئلة الشائعة
س: ما الفرق بين ميثاكريلات الزنك وثنائي أكريلات الزنك (ZDA)؟
ج: يحتوي ميثاكريلات الزنك (ZDMA) على مجموعات ميثيل على الرابطة المزدوجة، مما يوفر أمانًا أفضل ضد الاحتراق البطيء ومعالجة أبطأ. أما ثنائي أكريلات الزنك (ZDA) فهو أكثر تفاعلية، ويعالج بشكل أسرع، ويعطي معامل مرونة أعلى ولكن حماية أقل ضد الاحتراق البطيء.
س: كيف يُستخدم ZDMA في خلط المطاط؟
ج: الجرعة النموذجية: 5–30 phr. يُضاف مع أنظمة المعالجة بالبيروكسيد. ينشط عند درجة حرارة المعالجة (~150–180 درجة مئوية). يحسن مقاومة الحرارة، قوة الشد، ومقاومة الانضغاط.
س: هل ZDMA خطير؟
ج: نعم. GHS: H302 (ضار إذا ابتلع)، H317 (قد يسبب تفاعلًا جلديًا تحسسيًا)، H318 (يسبب ضررًا خطيرًا للعين)، H400 (شديد السمية للحياة المائية). استخدم معدات الوقاية الشخصية (قفازات، نظارات واقية، قناع غبار). تجنب الإطلاق في البيئة.
س: هل يمكن استخدام ZDMA في تطبيقات ملامسة الطعام؟
ج: تحقق من اللوائح المحلية (FDA، EU 10/2011). يتطلب عمومًا درجة نقاء عالية واختبارات هجرة محددة.
س: كيف يُقارن ZDMA مع العوامل المساعدة الأخرى (مثل TAC، TAIC، HVA-2)؟
أ: يوفر ZDMA روابط أيونية بالإضافة إلى الروابط التساهمية، مما يمنح تقوية فريدة. TAC/TAIC هما عوامل مساعدة تساهمية بحتة. يُفضل ZDMA للتطبيقات المقاومة للزيت في درجات الحرارة العالية (مثل أختام السيارات).
س: هل ZDMA قابل للذوبان في الماء أو المذيبات العضوية؟
أ: قابل للذوبان قليلاً في الماء؛ غير قابل للذوبان في معظم المذيبات العضوية. ينتشر كجزيئات دقيقة في مركبات المطاط.
8. التسليم، الشهادة والخدمة
التغليف: كيس 25 كجم (ورق متعدد الطبقات مع بطانة PE)، كيس سائب 500 كجم
وقت التسليم: العناصر المخزنة: 3–7 أيام عمل؛ التغليف المخصص: 2–3 أسابيع
الوثائق: شهادة التحليل (النقاء، نقطة الانصهار، محتوى الزنك)، صحيفة بيانات السلامة، صحيفة البيانات الفنية
الشهادات: ISO 9001 (تختلف حسب المورد)
الشحن: غير مصنف كخطر لمعظم وسائل النقل؛ تحقق من اللوائح المحلية
| الخصائص الكيميائية لميثاكريلات الزنك |
| نقطة الانصهار | 229-232 درجة مئوية (مضاءة) |
| كثافة | 1,4 جم/سم³3 |
| ضغط البخار | 0Pa عند 20 درجة مئوية |
| درجة حرارة التخزين | جو خامل، درجة حرارة الغرفة |
| استمارة | مسحوق |
| الجاذبية النوعية | 1.48 |
| المظهر | أبيض إلى أبيض مائل للصفرة صلب |
| الذوبان في الماء | 100ملغم/لتر عند 20°م |
| الحساسية تجاه التحلل الهيدروليكي | 4: لا يحدث أي تفاعل مع الماء في الظروف المحايدة. |
| إنتشي | InChI=1S/2C4H6O2.Zn/c2*1-3(2)4(5)6;/h2*1H2,2H3,(H,5,6);/q;;+2/p-2 |
| InChIKey | PIMBTRGLTHJJRV-UHFFFAOYSA-L |
| ابتسامات | C(=O)(O[Zn]OC(=O)C(=C)C)C(=C)C |
| سجلP | 0.3 عند 25°م |
| مرجع قاعدة بيانات CAS | 13189-00-9 (مرجع قاعدة بيانات CAS) |
| نظام تسجيل المواد الخاص بوكالة حماية البيئة (EPA). | ثنائي ميثاكريلات الزنك (13189-00-9) |
| معلومات السلامة |
| رموز المخاطر | شي |
| بيانات المخاطر | 36/37/38-43 |
| بيانات السلامة | 26-36 |
| دبليو جي كيه ألمانيا | 3 |
| تسكا | مدرجة في قائمة TSCA |
| فئة التخزين | 11- المواد الصلبة القابلة للاحتراق |
| تصنيفات المخاطر | تهيج العين. 2 الرد: الإجابة الصحيحة هي 1. تهيج الجلد. 2 STOT SE 3 |
