Umumy syn
Akril rezinler örtüklerde, ýelimlerde, tekstil we plastmassalarda giňden ulanylýar. Global önümçilik ýyllyk 3 million tonnadan artýar we ulanylyş ugurlary awtoulag boýaglary, arhitektura örtükleri, basyşa duýgur ýelimler we optiki materiallary öz içine alýar. Akril monomerleriniň (metil metakrilat, butil akrilat, akril kislota we ş.m.) polimerleşdirilmegi molekulýar agramy, polidisperlilik we öwrülme derejesini dolandyrmak üçin ünsli saýlanan erkin radikallı başlangyçlary talap edýär.
AZO başlangyçlary çak edilip bolýan dekompozisiýa kinetikasy, zynjyr geçirişiň azlygy we sarylyga sebäp bolýan kislorodly goşmaça önümler bolmazdan arassa radikallaryň döremegi sebäpli akril rezin sintezi üçin iň amatly saýlaw boldy.
Himiki mehanizm
AZO birleşmeleri C-N bagynyň gomoselýatik bölünmegi arkaly parçalanýar, iki uglerod merkezli radikallary döredýär we azot gazyny (N₂) boşadýar. Parçalanma birinji derejeli kinetika boýunça bolup, temperatura baglydyr.
Esasy reaksiýa: R-N=N-R → 2 R• + N₂
Peroksid başlangyçlaryndan tapawutlylykda, AZO radikallary karbon merkezli (oksigen merkezli däl), bu hem aňladýar:
- Az suwтек aýrylmagy — az ýan reaksiýalar we şahamçalanma
- Zynjyr geçiriş konstantasynyň pes bolmagy — has ýokary molekulýar agram gazanmak mümkinçiligi
- Peroksid goşundylary ýok — reňk durnuklylygy we UV garşylygy gowulaşýar
- Çyglyklara duýgur däl — partýadan partýa has gaýtalanýar
10 sagatlyk ýarym ömri temperaturasy esasy saýlama kriteriýidir: AIBN (65°C), AIVN (52°C), ACVA (suwda 69°C).
Önüm Maslahatlary
| Önüm | Himiki at | CAS belgisi | 10 sagat t1/2 (°C) | Iň oňat ulanylyşy |
|---|---|---|---|---|
| AIBN | Azobis(izobutironitril) | 78-67-1 | 65 | Ergit esasly akril, umumy maksatly |
| Azoabis(isovaleronitril) | Azobis(isovaleronitril) | 13472-08-7 | 52 | Pes temperatura akril, termal duýgur monomerler |
| ACVA (V-501) | 4,4-Azobis(4-sianopentanoik kislota) | 1899-79-8 | 69 (su) | Suwda eriyýän, emulsiya akril |
| V-601 | Dimetil 2,2-azobis(2-metilpropionat) | 2589-57-3 | 66 | Ýokary arassa akril, reňkli |
| V-65 | 2,2-Azobis(2,4-dimetilvaleronitril) | 4419-11-6 | 51 | Tiz gatyýan akril, pes temperatura polimerizasiýasy |
Deňeşdiriş: akrilikler üçin AZO we organik peroksid başlangyçlary
| Parametr | AIBN (AZO) | BPO (peroksid) |
|---|---|---|
| Radikal görnüşi | Karbon merkezli | Kislorod merkezli |
| Zynjyr geçirişi | Minimal | Möhüm |
| Molekul agramy (Mw) | Ýokary (200K-500K) | Pes (100K-300K) |
| Polidispersiýa (PDI) | 1.5-2.0 | 2.0-3.0 |
| Reňk (Gardner) | <1 (suw ak) | 2-4 (az sary) |
| UV durnuklylygy | Örän gowy | Ortaça (peroksid galyndylary) |
| Kislorod duýgurlygy | Ortaça | Ýokary (peroksidler O₂ bilen reaksiýa girýär) |
| Çykdajy | Ortaça | Pes |
| Ergitiji laýyklygy | Toluen, MEK, THF | Toluen, MEK, esterler |
Hadysa öwrenişi: UV-ga garşy durnukly awtoulag üçin aýdyň örtük
Bir örtük öndürijisi awtoulag abatlaýyş üçin UV-ga çydamly akril arassa lak işläp düzdi. Olaryň BPO başlangyjy bilen öndürilen akril rezinasy 1000 sagat QUV-B şöhlelenenden soň sarylyk (Gardner 3) görkezdi we OEM görnüş standartlaryna laýyk gelmedi.
Çözgüt: Do Sender Chem toluein/MEK (60:40) erüjiler garyndysynda 0,5 agramlyk göterim AIBN başlangyçyny ulanmagy we 75 °C-de 8 sagatlap polimerleşdirmegi maslahat berdi. Monomer düzümi MMA:BA:HEMA:AA = 55:35:7:3 boldy.
Netijeler:
- Başlangyç reňk: Gardner <0,5 (suw ak, Gardner 3-den)
- QUV-B 2000 sagat ΔE: 1,2 (4,8-den — 75% gowulaşdy)
- Molekulyar agram Mw 180,000-den 350,000-e çenli ýokarlandy
- PDI 2.8-den 1.6-a çenli daraldy
- Howa şertlerinde synagdan soň 20° parlaklyk saklanyşy: 92% (78%-den)
Ergitiji we proses boýunça maslahatlar
Akril rezinleriniň ergin polimerleşdirilmegi üçin: (1) ýokary Mw rezinler üçin toluen ýa-da ksilen, pes Mw rezinler üçin MEK ýa-da etil asetat ulanmak; (2) polimerleşdirme dowamynda azot örtügini saklamak; (3) radikallaryň konsentrasiýasyny saklamak üçin 2–4 sagadyň dowamynda başlangyç maddany 2–3 tapgyrda goşmak; (4) iň oňat viskoziteti dolandyrmak üçin 50–60% gaty maddalary nyşana alyň; (5) galan monomeri 1000 ppm-den aşak düşürmek üçin polimerleşmeden soň 1 sagatlap 85–90 °C-de işlemek. Emülsiýa ulgamlarynda anionik/noionik surfaktant garyndylary bilen suwda eriyän ACVA ulanyň. Toparımız monomer ulgamyňyz we maksatly häsiýetleriňize görä başlangyç maddanyň saýlamagyny üpjün edýär.