当一个胶需要一个新的溶剂混合,或者你必须找到方法的组件在一个胶可以优化的“幸福”在一起,或者你需要找到如何匹配的属性胶粘剂的衬底,粘合剂配方设计师应该做什么?
为了从科学的配方方法中解决这些问题，我们可以使用强大的溶解性和兼容性技术汉森溶解度参数．通过所有组件的HSP值，我们可以迅速确定哪些组件喜欢或不喜欢彼此。
向Steven Abbott教授学习什么是Hansen溶解度参数，以及它们如何成为科学配方的首选工具。
让我们开始吧...
通过使用汉森溶解度参数基于科学的制剂更好的粘合剂
已经被要求找到新的溶剂混合物，或者需要将一些新成分掺入配方中，或者必须最大化粘合剂和基材之间的相容性。如何使用最少量的努力和昂贵的实验时间来管理这些要求？
如果我们尝试使用含糊的术语，如
亲水/疏水或者
极性/非极性我们迅速解决了它们不充分的问题，以描述我们使用的分子的复杂性。
我们需要更好的东西。"更好"的意思是"有数字"这样我们就能科学地表达出来。
聚焦特定的粘合区域
我们需要通过它们之间的“距离”来很好地衡量两个分子(或分子式)是“相似”还是“不同”。要做到这一点,
我们必须从三个数字开始- HSP，用于描述我们粘合剂制剂中的每个组分。我们需要三个数字，因为我们无法在两个数字中捕获化学，并且有四个数字来处理太复杂。然而，注意，分子（通过分子量或摩尔体积）的尺寸起着重要作用，并且是隐含的额外参数。
我们首先描述:
−这三个数字是什么
−你如何估算或衡量它们
−如何在黏附的三个特定领域使用它们
三个特定的粘合区域是：
−涂胶层
−确保添加剂与胶粘剂的兼容性
−确保胶粘剂与被粘接剂的相容性
汉森溶解度参数 - 三个数字
−像正己烷这样的溶剂或像聚乙烯这样的聚合物是通过一般的范德华力或分散力粘合在一起的。芳香化合物仍然只有分散，但是它们有更宽的电子云，所以有更多的分散。我们已经可以看到其中一个参数必须描述色散，标记
δD．
- 显然，许多溶剂和聚合物含有极性群体，因此我们需要一个数字，
δP来描述它们。
- 最后，极性和具有氢键之间存在差异，因此我们需要氢键参数，
δH．
这三种因素是汉森溶解度参数。
下表列出了一些常用溶剂的热休克蛋白:
| 溶剂 |
δD |
δP |
δH |
| 乙腈 |
15.3 |
18 |
6．1 |
| 丙酮 |
15.5 |
10．4 |
7 |
| 苯 |
１８．４ |
0 |
2 |
| 乙醚 |
14.5 |
2.9 |
4．6 |
| 二甲亚砜 |
１８．４ |
16.4 |
10．2 |
| 己烷 |
14.9 |
0 |
0 |
| 乙酸乙酯 |
15．8 |
5．3 |
7．2 |
| 乙醇 |
15．8 |
8．8 |
19.4 |
| 二氯甲烷 |
17 |
7．3 |
7．1 |
| N-Methyl-2-Pyrrolidone |
18 |
12.3 |
7．2 |
| Tetrahydrofuran. |
16.8 |
5．7 |
8 |
| 水 |
15.5 |
16 |
42.3 |
看看上面的列表，不难理解这些数字的总体趋势。
−以乙腈为例，由于其极性较强，δP值较高，而δH值较小，氢键形成能力较弱。乙醇的δP值中等，但δH值较大，这是我们从这种氢键溶剂中可以预料到的。它们的δD值都比较小。
- 苯和DMSO都具有较高的ΔD值。谢谢他们周围的大型电子云！
−己烷是一种简单的、相对低δD的溶剂;丙酮和乙酸乙酯在三个参数中处于中间位置。
确定分子的“相似度”
现在我们已经准备好找出两个分子的“相似度”了。我们只需使用著名的HSP公式(包括δD值的因数4)来计算任意一对在3D空间中的“距离”D。
D²= 4(δd1 -δd2)²+ (δp1 -δp2)²+ (δh1 -δh2)²
- 如果D值小于〜4，那么这是一个合理的匹配。如果值大于〜8，那么这是一个差的匹配。
−给定一个目标分子加上一个潜在有趣的分子列表，你只需在目标和每个分子之间计算D，然后从低(好)到高(坏)排序;您可以选择哪一个低D分子满足您的其他要求，如挥发性或绿色。
典型的实例涉及聚合物作为靶的靶标是溶剂。同样，靶可以是树脂的特定部分，分子可以是增粘剂。当目标是填充物或纳米粒子时，HSP也很好地运行良好，目的是确保最大的相容性。
如果没有分子符合所有的粘合剂配方要求怎么办?
HSP还有另一个关键特性;当没有一个分子满足所有的要求时，你可以成功地将两个D值高但出于其他原因，你想使用的分子混合。
假设每个分子的δD和δP都与目标分子匹配但是一个分子的δH高另一个分子的δH低。混合的HSP是各自参数的加权平均值，所以在这种情况下，可以将δH调到离目标更小的距离。
因此，你可以将两个不可用的分子(D太大)混合成一个可用的配方。这种将糟糕的原料转化为优质混合物的能力是HSP在过去50年取得成功的原因。
考虑到要做这些计算，你需要HSP值，在哪里可以找到它们?
»继续阅读，学习如何找到你自己的粒子的HSP来创建一个“快乐”的配方!