Applications

สารเริ่มต้น AZO สำหรับการสังเคราะห์เรซินอะคริลิก: AIBN และสารทดแทน

July 4, 2026 2 min read

ภาพรวม

เรซินอะคริลิกถูกใช้อย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์เคลือบผิว สารยึดติด สิ่งทอ และพลาสติก การผลิตทั่วโลกมีปริมาณมากกว่า 3 ล้านตันต่อปี โดยมีการนำไปใช้ในหลายด้าน เช่น สีรถยนต์ สีเคลือบสถาปัตยกรรม สารยึดติดที่ไวต่อแรงกด และวัสดุทางแสง กระบวนการโพลิเมอไรเซชันของโมโนเมอร์อะคริลิก (เมทิลเมทาคริเลต, บูทิลอะคริเลต, กรดอะคริลิก, เป็นต้น) จำเป็นต้องใช้ตัวเริ่มต้นปฏิกิริยารากอิสระที่เลือกอย่างระมัดระวัง เพื่อควบคุมน้ำหนักโมเลกุล ความกระจายตัวของโมเลกุล และอัตราการแปลง

ตัวเริ่มต้น AZO ได้กลายเป็นตัวเลือกที่นิยมที่สุดสำหรับการสังเคราะห์เรซินอะคริลิก เนื่องจากมีพลวัตการสลายตัวที่คาดการณ์ได้ การถ่ายโอนสายโซ่ที่น้อยที่สุด และการสร้างอนุมูลอิสระที่สะอาด โดยไม่มีผลิตภัณฑ์ข้างเคียงที่มีออกซิเจน ซึ่งอาจก่อให้เกิดการเหลือง

กลไกทางเคมี

สารประกอบ AZO สลายตัวผ่านกระบวนการตัดแบบโฮโมลิติกของพันธะ C-N ซึ่งสร้างอนุมูลที่มีคาร์บอนเป็นศูนย์กลางสองตัว และปล่อยก๊าซไนโตรเจน (N₂) ออกมา การสลายตัวนี้เกิดขึ้นตามกลไกการสลายตัวแบบลำดับที่หนึ่ง และขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

ปฏิกิริยาหลัก: R-N=N-R → 2 R• + N₂

ต่างจากตัวเริ่มต้นแบบเปอร์ออกไซด์ รากอิสระ AZO มีคาร์บอนเป็นศูนย์กลาง (ไม่ใช่มีออกซิเจนเป็นศูนย์กลาง) ซึ่งหมายความว่า:

  • การดึงไฮโดรเจนน้อยลง — ปฏิกิริยาข้างเคียงและปฏิกิริยาแตกแขนงน้อยลง
  • ค่าคงที่การถ่ายโอนสายโซ่ที่ต่ำ — สามารถบรรลุน้ำหนักโมเลกุลที่สูงขึ้นได้
  • ไม่มีผลิตภัณฑ์ข้างเคียงแบบเปอร์ออกไซด์ — ความเสถียรของสีและความต้านทานต่อรังสี UV ดีขึ้น
  • ไม่ไวต่อสิ่งเจือปน — ความสม่ำเสมอระหว่างแต่ละล็อตสูงขึ้น

อุณหภูมิครึ่งชีวิต 10 ชั่วโมงเป็นเกณฑ์การเลือกหลัก: AIBN (65°C), AIVN (52°C), ACVA (69°C ในน้ำ)

คำแนะนำผลิตภัณฑ์

ผลิตภัณฑ์ ชื่อสารเคมี หมายเลข CAS 10h t1/2 (°C) เหมาะที่สุดสำหรับ
AIBN Azobis(isobutyronitrile) 78-67-1 65 อะคริลิกแบบใช้ตัวทำละลาย, ใช้ทั่วไป
AIVN Azobis(isovaleronitrile) 13472-08-7 52 อะคริลิกอุณหภูมิต่ำ, โมโนเมอร์ที่ไวต่อความร้อน
ACVA (V-501) 4,4-Azobis(4-cyanopentanoic acid) 1899-79-8 69 (น้ำ) อะคริลิกแบบอิมัลชันที่ละลายในน้ำ
V-601 ไดเมทิล 2,2-อะโซบิส(2-เมทิลโพรพิโอนาต) 2589-57-3 66 อะคริลิกความบริสุทธิ์สูง สีอ่อน
V-65 2,2-Azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) 4419-11-6 51 อะคริลิกแข็งตัวเร็ว, การโพลีเมอไรเซชันที่อุณหภูมิต่ำ

การเปรียบเทียบ: AZO กับตัวเริ่มต้นเปอร์ออกไซด์อินทรีย์สำหรับอะคริลิก

พารามิเตอร์ AIBN (AZO) BPO (เปอร์ออกไซด์)
ประเภทเรดิคัล ศูนย์กลางคาร์บอน มีออกซิเจนเป็นศูนย์กลาง
การถ่ายโอนในสายโซ่ น้อยที่สุด สำคัญ
น้ำหนักโมเลกุล (Mw) สูง (200K-500K) ต่ำกว่า (100K-300K)
ความกระจายตัว (PDI) 1.5-2.0 2.0-3.0
สี (Gardner) <1 (ใสเหมือนน้ำ) 2-4 (สีเหลืองอ่อน)
ความเสถียรต่อรังสี UV ดีมาก ปานกลาง (สารเหลือจากเปอร์ออกไซด์)
ความไวต่อออกซิเจน ปานกลาง สูง (สารเปอร์ออกไซด์ทำปฏิกิริยากับ O₂)
ค่าใช้จ่าย ปานกลาง ต่ำ
ความเข้ากันได้กับตัวทำละลาย โทลูอีน, MEK, THF โทลูอีน, MEK, เอสเตอร์

กรณีศึกษา: ชั้นเคลือบใสสำหรับรถยนต์ที่ทนต่อรังสี UV

ผู้ผลิตสารเคลือบกำลังพัฒนาชั้นเคลือบใสอะคริลิกที่ทนต่อรังสี UV สำหรับการซ่อมแซมรถยนต์ เรซินอะคริลิกที่ใช้ตัวเริ่มต้น BPO ที่มีอยู่เดิมเกิดการเหลือง (Gardner 3) หลังจากถูกสัมผัสกับเครื่องทดสอบ QUV-B เป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง ซึ่งไม่ผ่านมาตรฐานด้านรูปลักษณ์ของ OEM

วิธีแก้ไข: Do Sender Chem แนะนำให้เปลี่ยนไปใช้ตัวเริ่มต้นปฏิกิริยา AIBN ที่ความเข้มข้น 0.5 wt% ในส่วนผสมตัวทำละลายโทลูอีน/MEK (60:40) และทำการโพลิเมอไรเซชันที่อุณหภูมิ 75°C เป็นเวลา 8 ชั่วโมง ส่วนประกอบของโมโนเมอร์คือ MMA:BA:HEMA:AA = 55:35:7:3.

ผล:

  • สีเริ่มต้น: Gardner <0.5 (ใสเหมือนน้ำ, จาก Gardner 3)
  • QUV-B 2000 ชั่วโมง ΔE: 1.2 (จาก 4.8 — ปรับปรุงได้ 75%)
  • น้ำหนักโมเลกุลเพิ่มขึ้นเป็น Mw 350,000 (จาก 180,000)
  • ค่า PDI ลดลงเหลือ 1.6 (จาก 2.8)
  • การรักษาความเงา 20° หลังการทดสอบสภาพอากาศ: 92% (จาก 78%)

คำแนะนำเกี่ยวกับตัวทำละลายและกระบวนการ

สำหรับการโพลิเมอไรเซชันแบบละลายของเรซินอะคริลิก: (1) ใช้โทลูอีนหรือไซลีนสำหรับเรซินที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (Mw) และ MEK หรือเอทิลอะซิเตทสำหรับเรซินที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (Mw); (2) รักษาชั้นก๊าซไนโตรเจนให้คงที่ตลอดกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน; (3) เพิ่มตัวเริ่มต้น (initiator) เป็น 2-3 ครั้งภายใน 2-4 ชั่วโมงเพื่อรักษาความเข้มข้นของเรดิคัล; (4) ตั้งเป้าหมายให้มีปริมาณสารแข็ง 50-60% เพื่อควบคุมความหนืดให้เหมาะสมที่สุด; (5) ทำการหลังการโพลีเมอไรเซชันที่อุณหภูมิ 85-90°C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง เพื่อลดปริมาณโมโนเมอร์ที่เหลืออยู่ให้ต่ำกว่า 1000 ppm. สำหรับระบบอิมัลชัน ให้ใช้ ACVA (ละลายน้ำได้) ร่วมกับส่วนผสมของสารลดแรงตึงผิวแบบแอนไอออนิก/นอนไอออนิก ทีมงานของเราให้บริการเลือกสารเริ่มต้นตามความต้องการ โดยพิจารณาจากระบบโมโนเมอร์และคุณสมบัติที่ต้องการของคุณ

ค้นพบกลุ่มผลิตภัณฑ์ของเรา

มาค้นพบสารเปอร์ออกไซด์อินทรีย์ความบริสุทธิ์สูง สารเริ่มต้นแบบอาโซ และสารตัวกลางทางเคมีคุณภาพสูง สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมของคุณ