حول فولتيك
هناك فرق كبير بين QAC المستقر في الماء والشركات التي تقوم ببساطة بوضع QAC المعتمد على الميثانول في الماء - لا يمكن لهذه المنتجات أن تلتصق بالأسطح، أو تدوم في الحاوية أو تظل نشطة مثل Voltique، بالإضافة إلى أن تركيبة هذه المنتجات تخلق تأثيرًا أكبر بكثير. مادة سامة يجب التعامل معها بحساسية أكبر.
يعد DOW Corning 5700 مثالًا تجاريًا لسيلان عضوي يعاني من تكثيف ذاتي غير مرغوب فيه في الماء. علاوة على ذلك، في وجود الماء، يتحول جزء بروبيل تريميثوكسيسيلان من الجزيء إلى شاردة بروبيل ثلاثي هيدروكسي سيليل ويتبلمر من خلال روابط Si-O إلى الأسطح الهيدروكسيلية للركيزة ومن خلال روابط O--Si بين الجزيئات.
يمتلك جزء الأمونيوم الرباعي من السلسلة الهيدروكربونية C.sub.18 من الجزيء خصائص مضادة للميكروبات طويلة المفعول ويوفر ارتباطًا أوليًا بسطح الركيزة من خلال الروابط الأيونية و/أو التفاعل الكهروستاتيكي، ويجب إضافة الكلوريد إلى محلول مخفف من 3-( تريميثوكسيسيليل) بروبيل-ثنائي ميثيل أوكتاديسيل كلوريد الأمونيوم في الميثانول إلى الماء. تعمل هذه الإضافة على تحويل جزء --Si(OCH.sub.3).sub.3 من الجزيء بسرعة إلى مجموعة --Si(OH).sub.3 التفاعلية وبالتالي تنشيط -ثنائي ميثيل أوكتاديسيل كلوريد الأمونيوم والماء، وهي غير مستقرة بشكل عام وعرضة للتكثيف الذاتي. على سبيل المثال، يبدأ خليط 3-(تريميثوكسيسيليل) بروبيل-ثنائي ميثيل أوكتاديسيل كلوريد الأمونيوم والماء في فقدان فعالية الجزيء. يجب بعد ذلك استخدام نظام كلوريد الأمونيوم 3- (ثلاثي ميثوكسيسيليل/ثلاثي هيدروكسيسيليل) بروبيل-ثنائي ميثيل أوكتاديسيل كلوريد الأمونيوم المنشط خلال فترة زمنية قصيرة، مثل بضع ساعات إلى حوالي 12 ساعة على الأكثر، لمعالجة سطح أو قماش لإنتاج سطح دائم طلاء.
لسوء الحظ، كما هو مذكور أعلاه، فإن السيلانات العضوية في الماء، مثل الخليط المنشط من 3- (ثلاثي هيدروكسي سيليل) بروبيل في أقل من أربع إلى ثماني ساعات، يبدأ تكوين الهلام في هذه التركيبات وتركيبات السيلان المماثلة في الماء في الظهور في أوقات أقصر. . علاوة على ذلك، فإن هذه المنتجات معروفة بصعوبة التقليب أثناء إضافة السيلان إلى الماء.
في حين تم استخدام مركبات سيليكون الأمونيوم الرباعية هذه لتطهير أو تعقيم أو تطهير العديد من الأسطح، إلا أن استخدامها لا يزال محدودًا بسبب سميتها غالبًا نتيجة لنظام المذيب المستخدم لتوصيل المركب، والحاجة إلى محلول مذيب (على سبيل المثال ، تحتوي عوامل داو كورنينج المضادة للميكروبات على 50٪ ميثانول)، وثبات قصير المدى (يتراوح ثبات محاليل السيلان المائية من ساعات إلى عدة أسابيع فقط) وضعف قابلية الذوبان في الماء. على سبيل المثال، في حين أن كلوريد الأمونيوم 3-(تريميثوكسيسيليل) بروبيل-ثنائي ميثيل أوكتاديسيل لا يعاني من عدم قابلية الذوبان في الماء، إلا أنه غير مستقر في الماء وأيضًا لأنه يتم شحنه بنسبة 50٪ من الميثانول، فهو شديد السمية. العديد من السيلانات العضوية المضادة للميكروبات الأخرى التي تستخدم مذيبات مماثلة، وخاصة مركبات سيليكون الأمونيوم الرباعية، تعاني أيضًا من مشاكل مرتبطة بمخاطر صحية جسدية، على سبيل المثال، يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة لتجنب ملامسة كل من الجلد والعينين، والانسكابات العرضية إلى المنطقة المحيطة، والقابلية للاشتعال، و وأضاف خطوات التصنيع اللازمة لدمج العوامل المضادة للميكروبات في المواد والأسطح الأخرى، مما أدى إلى تكلفة تصنيع أعلى بكثير.
ولذلك، كانت هناك حاجة إلى مدة صلاحية ممتدة، ومركبات سيلان عضوي مستقرة في الماء، ومنتجات وتركيبات حيث، عند التطبيق، يكون الجزء النشط من السيلان العضوي فعالاً للتطبيق المحدد. علاوة على ذلك، كانت هناك حاجة إلى مركبات السيلان العضوية المستقرة في الماء، والمنتجات والتركيبات التي تكون في الأساس غير سامة، وغير قابلة للاشتعال، وقابلة للانتشار بشكل موحد، وبسيطة واقتصادية في الاستخدام.
لتحقيق هدف استقرار الماء، يجب استخدام بوليول يحتوي على ثلاث مجموعات هيدروكسي على الأقل، حيث يتم فصل جميع مجموعات الهيدروكسي بواسطة ثلاث ذرات متداخلة على الأقل، في تصنيع صيغة السيلان العضوي وإلا سيحدث التكثيف الذاتي للصيغة . يُستخدم مركب التثبيت هذا في السيلانات العضوية Voltique 75.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أنه تم تطوير و/أو اعتماد العديد من تركيبات الركيزة منذ تطوير صيغ DOW الأصلية. العديد من هذه المواد عبارة عن مواد خاملة لا تحتوي على مواقع للربط [لا توجد إمكانات ربط] وغيرها من الركائز التي لها درجات مختلفة من التوتر السطحي السطحي الذي يجب تقسيمه بحيث يمكن أن يحدث الترابط التساهمي غير القطبي، مما قد يؤثر/سيؤثر على تغطية أفضل للركيزة . مرة أخرى، يُعزى هذا إلى المركبات الخاملة غير الأيونية الموجودة في تركيبات Voltique 75. لذلك، أود أن أقترح أن تصنيف السيلانات العضوية يختلف بشكل كبير في التركيب والأهم من ذلك في الأداء النهائي وبالتالي يجب تمييزها عن بعضها البعض، ويفضل عدم تجميعها أو تحديدها على أنها متشابهة جدًا تحت نفس راية مركبات الأمونيوم الرباعية تريميثوكسيسيليل، ولكن بشكل أكثر بساطة باسم "Quat(s) السيلاني"، ومع ذلك، في Voltique 75، تجدر الإشارة إلى السمات المميزة لكونها مستقرة في الماء، واختراق السطح مما سيؤدي إلى فعالية أفضل.