Карап чыгуу
Акрил смолалары каптоолордо, желимдерде, текстильде жана пластиктерде кеңири колдонулат. Дүйнөлүк өндүрүш жылына 3 миллион тоннадан ашат, колдонулушу автомобиль боёктору, архитектуралык каптоолор, басымга сезгич желимдер жана оптикалык материалдарды камтыйт. Акрил мономеринин (метилметакрилат, бутил акрилат, акрил кислотасы ж.б.) полимеризациясы молекулярдык салмакты, полидисперстүүлүктү жана конверсияны көзөмөлдөө үчүн кылдат тандалган эркин радикал инициаторлорду талап кылат.
AZO инициаторлору акрил смоласын синтездөө үчүн эң ылайыктуу тандоо болуп калды, анткени алардын декомпозиция кинетикасы алдын ала болжолдонуп, чынжыр өткөрүү минималдуу жана сары боёлууга алып келчү кычкылтек камтыган кошулмаларсыз таза радикалдарды пайда кылат.
Химиялык механизм
AZO бирикмелери C-N байланышын гомолитикалык ыдыратуу жолу менен ажырап, эки көмүртек борборлуу радикалдарды пайда кылып, азот газын (N₂) бөлүп чыгарат. Ыдыратуу биринчи тартиптеги кинетикага ылайык жүрөт жана температурага көз каранды.
Негизги реакция: R-N=N-R → 2 R• + N₂
Пероксид инициаторлорунан айырмаланып, AZO радикалдары көмүртек борборлуу (оттеги борборлуу эмес), демек:
- Гидрогенди алуу азайып, кошумча реакциялар жана тармактоо азаят
- Төмөн чынжыр өткөрүү туруктуулугу — жогорку молекулярдык салмакка жетүүгө мүмкүндүк берет
- Пероксиддик кошумча продукттар жок — түстүн туруктуулугу жана ультрафиолетке туруктуулугу жакшыртылган
- Кирдүүлүккө сезгич эмес — партиядан партияга көбүрөөк кайталануучу
10 сааттык жарым ажыроо мөөнөтү тандоонун негизги критерийи болуп саналат: AIBN (65°C), AIVN (52°C), ACVA (сууда 69°C).
Өнүм боюнча сунуштар
| Продукт | Химиялык аталышы | CAS номери | 10 саат t1/2 (°C) | Эң ылайыктуу |
|---|---|---|---|---|
| Азобис(изобутиронитрил) | Азобис(изобутироний нитрил) | 78-67-1 | 65 | Эриткич негизиндеги акрил, жалпы максаттагы |
| Азобис(изовалеронітрил) | Азобис(изовалероннитрил) | 13472-08-7 | 52 | Төмөн температуралуу акрил, жылуулукка сезгич мономерлер |
| ACVA (V-501) | 4,4-азобис(4-цианопентановая кислота) | 1899-79-8 | 69 (суу) | Сууда эригич, эмульсиялык акрил |
| V-601 | Диметил 2,2-азобис(2-метилпропионат) | 2589-57-3 | 66 | Жогорку тазалыктагы акрил, түсү аз |
| V-65 | 2,2-азобис(2,4-диметилвалеронітрил) | 4419-11-6 | 51 | Жылдам катуулануучу акрил, төмөн температурада полимеризацияланат |
Салыштыруу: АЗО жана органикалык пероксид инициаторлору акрилдер үчүн
| Параметр | AIBN (AZO) | BPO (пероксид) |
|---|---|---|
| Радикалдык түрү | Көмүртек борборлуу | Кычкылтек борборлуу |
| Зынжыр өткөрүү | Минималдуу | Маанилүү |
| Молекулярдык салмак (Mw) | Жогору (200K-500K) | Төмөн (100K-300K) |
| Полидисперстүүлүк (PDI) | 1.5-2.0 | 2.0-3.0 |
| Түсү (Гарднер) | <1 (суудай ак) | 2-4 (жеңил сары) |
| Ультрафиолетке туруктуулук | Өтө жакшы | Орточо (пероксид калдыктары) |
| Оттежге сезгичтик | Орточо | Жогорку (пероксиддер O₂ менен реакцияга кирет) |
| Баасы | Орточо | Төмөн |
| Эриткичтер менен шайкештик | Толуол, МЕК, ТХФ | Толюен, МЕК, эфирлер |
Изилдөө мисалы: УФ-га туруктуу автомашиналар үчүн тунук лак
Автомобилдерди кайра боёо үчүн УФ-га туруктуу акрил тунук лак иштеп чыгуучу өндүрүүчү. Алардын BPO инициатору менен акрил смоласы 1000 саат QUV-B сыноосунан кийин саргаюуну (Gardner 3) көрсөтүп, OEM көрүнүш стандарттарына жооп берген жок.
Чыгарылган чечим: Do Sender Chem 0,5 салмактык пайыз AIBN инициаторун толуол/МЕК (60:40) эриткич аралашмасына кошуп, 75 °C температурада 8 саат бою полимердештирүүнү сунуштады. Мономердик курам: MMA:BA:HEMA:AA = 55:35:7:3.
Натыйжалар:
- Баштапкы түс: Гарднер <0,5 (суу сыяктуу ак, Гарднер 3дөн)
- QUV-B 2000 саатта ΔE: 1,2 (4,8ден — 75% жакшырган)
- Молекулярдык салмак Mw 350 000ге чейин өстү (180 000ден)
- PDI 2.8ден 1.6га кыскарды
- Аба ырайынын таасиринен кийин 20° жылтылдык сакталуу: 92% (78%дан)
Эриткич жана процесс боюнча сунуштар
Акрил смолаларын эритмеде полимерлөө үчүн: (1) жогорку молекулярдык салмактагы смолалар үчүн толуол же ксилолду, төмөн молекулярдык салмактагылар үчүн MEK же этил ацетатын колдонуңуз; (2) полимерлөөнүн бардык этабында азот каптамасын сактаңыз; (3) радикал концентрациясын кармоо үчүн инициаторду 2–4 сааттын ичинде 2–3 порцияда кошуңуз; (4) оптималдуу тыгыздыкты көзөмөлдөө үчүн 50–60% катуу заттарды максат кылыңыз; (5) калдык мономерди 1000 ppmден төмөн кылуу үчүн полимеризациядан кийин 1 саат бою 85–90 °Cде жылытуу. Эмульсия системалары үчүн аниондук/нейтралдык сурфактант аралашмалары менен сууга эригич ACVA колдонуңуз. Биздин команда мономер системаңызга жана максаттуу касиеттериңизге ылайык инициаторду тандап берүү кызматын сунуштайт.