Шарҳи умумӣ
Резинҳои акрилӣ дар рӯйпӯшҳо, часпандаҳо, матоъҳо ва пластикҳо васеъ истифода мешаванд. Истеҳсоли ҷаҳонӣ солона аз 3 миллион тонна зиёд аст ва онҳо дар рангҳои автомобилӣ, рӯйпӯшҳои меъморӣ, часпандаҳои фишорнопазир ва маводи оптикӣ татбиқ мешаванд. Полимерсозии мономерии акрилӣ (метилметакрилат, бутил акрилат, кислотаи акрилӣ ва ғайра) ба инициаторҳои радикалии озод, ки бодиққат интихоб шудаанд, ниёз дорад, то массаи молекулавӣ, полидисперсият ва дараҷаи табдилро назорат кунанд.
Инициаторҳои AZO барои синтези смолаҳои акрилӣ интихоби афзалиятноки коркард шудаанд, зеро кинетикаи тақсимшавии онҳо пешгӯинашаванда, интиқоли занҷир ҳадди ақал ва тавлиди радикалҳои тоза бидуни маҳсулоти иловагии дорои оксиген, ки метавонанд боиси зардшавӣ шаванд.
Механизми кимиёвӣ
Ҳудудҳои AZO тавассути шикасти гомолитикии пайванди C–N ҷудо мешаванд, ду радикали карбонмарказӣ ҳосил мекунанд ва гази нитроген (N₂)-ро озод менамоянд. Декомпозиция бо кинетикаи дараҷаи якум сурат мегирад ва ба ҳарорат вобаста аст.
Реаксияи асосӣ: R-N=N-R → 2 R• + N₂
Баръакси инициаторҳои пероксид, радикалҳои AZO марказкардашудаи карбонӣ мебошанд (на марказкардашудаи оксиген), ки маънои онро дорад:
- Камтар ҷудо шудани гидроген — камтар реаксияҳои паҳлӯӣ ва шохашавӣ
- Коэффициенти пасттарини интиқоли занҷир — имконпазирии расидан ба массаи молекулавии баландтар
- Бе маҳсулоти иловагии пероксид — устувории беҳтари ранг ва муқовимати UV
- Ба нопокиҳо ҳассос нест — такрорпазирии бештар аз як партия ба партия
Ҳарорати ним умри 10 соат меъёри асосии интихоб аст: AIBN (65°C), AIVN (52°C), ACVA (69°C дар об).
Тавсияҳои маҳсулот
| Маҳсулот | Номи кимиёвӣ | Рақами CAS | 10h t1/2 (°C) | Беҳтарин барои |
|---|---|---|---|---|
| Азобис(изобутиронитрил) | Азобис(изобутиронітрил) | 78-67-1 | 65 | Акрилӣ бар асоси ҳалкунанда, умумимақсадӣ |
| Азобис(изовалеронитрил) | Азобис(изовалеронітрил) | 13472-08-7 | 52 | Акрилӣ барои ҳароратҳои паст, мономерҳои ҳассос ба гармӣ |
| ACVA (V-501) | 4,4-Азобис(4-цианопентановая кислота) | 1899-79-8 | 69 (об) | Дар об ҳалшаванда, эмулсионии акрилӣ |
| V-601 | Диметил 2,2-азобис(2-метилпропионат) | 2589-57-3 | 66 | Акрилӣ бо тозагии баланд, ранги кам |
| V-65 | 2,2-азобис(2,4-диметилвалеронитрил) | 4419-11-6 | 51 | Акрилӣ бо шифоёбии зуд, полимеризатсия дар ҳарорати паст |
Муқоиса: AZO бар зидди инициаторҳои пероксиди органикӣ барои акрилҳо
| Параметр | AIBN (AZO) | BPO (пероксид) |
|---|---|---|
| Навъи радикалӣ | Марказкарбонӣ | Оксигенмарказӣ |
| Интиқоли занҷир | Минималӣ | Муҳим |
| Вазни молекулавӣ (Mw) | Баландтар (200K-500K) | Пасттар (100K-300K) |
| Полидисперсият (PDI) | 1.5-2.0 | 2.0-3.0 |
| Ранг (Гарднер) | <1 (ранги обӣ) | 2-4 (каме зард) |
| Устуворӣ ба нури ултрабунафш | Аъло | Миёна (қисмҳои боқимондаи пероксид) |
| Ҳассосият ба оксиген | Миёна | Баланд (пероксидҳо бо O₂ реаксия мекунанд) |
| Арзиш | Миёна | Паст |
| Мутобиқати ҳалкунанда | Толюен, МЕК, ТХФ | Толuen, MEK, эфирҳо |
Мавриди омӯзиш: Лаки шаффофи муқовим ба нури ултрабунафш барои саноати автомобилсозӣ
Як истеҳсолкунандаи рӯйпӯшҳо барои таъмири дубораи автомобилҳо қабати шаффофи акрилӣ бо муқовимати UV таҳия мекард. Резини акрилии онҳо, ки бо BPO оғозёфта буд, пас аз 1000 соат таъсири QUV-B зардшавӣ (Gardner 3) нишон дод ва ба стандартҳои зоҳирии OEM ҷавобгӯ набуд.
Ҳалли масъала: Ширкати Do Sender Chem тавсия дод, ки ба инициатори AIBN бо миқдори 0,5 % бар асоси вазн дар омехтаи ҳалкунандаи толуен/MEK (60:40) гузаранд ва дар ҳарорати 75 °C ба муддати 8 соат полимерсозӣ кунанд. Таркиби мономерҳо MMA:BA:HEMA:AA = 55:35:7:3 буд.
Натиҷаҳо:
- Ранги ибтидоӣ: Gardner <0.5 (ранги обӣ, аз Gardner 3)
- QUV-B 2000 соат ΔE: 1.2 (аз 4.8 — 75% беҳбудӣ)
- Вазни молекулавӣ то Mw 350,000 (аз 180,000) афзуд
- PDI то 1.6 (аз 2.8) кам шуд
- Нигоҳдории дурахшонӣ пас аз обу ҳаво: 92% (аз 78%)
Тавсияҳо оид ба раванд ва ҳалкунанда
Барои полимеризатсияи ҳалли резинҳои акрилӣ: (1) барои резинҳои бо вазни молекулавии баланд (Mw) аз толуен ё ксилен ва барои резинҳои бо вазни молекулавии пасттар аз MEK ё ацетати этилӣ истифода баред; (2) дар тӯли тамоми полимеризатсия бо нитроген ҳамчун гази пӯшишӣ таъмин намоед; (3) инициаторро дар 2-3 марҳила дар давоми 2-4 соат илова кунед, то консентратсияи радикалҳоро нигоҳ доред; (4) барои назорати оптималии вискозитет 50–60 % моддаҳои сахт (солидс) ҳадаф гиред; (5) пас аз полимеризатсия дар ҳарорати 85–90 °C барои 1 соат барои кам кардани мономерҳои боқимонда то камтар аз 1000 ppm. Барои системаҳои эмульсия, аз ACVA (дар об ҳалшаванда) бо омехтаи surfaktantҳои анионӣ/нонйонӣ истифода баред. Дастаи мо интихоби инициаторро мутобиқ ба системаи мономер ва хосиятҳои мақсадноки шумо таъмин мекунад.