{"id":5076,"date":"2022-02-21T07:36:59","date_gmt":"2022-02-21T07:36:59","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=5076"},"modified":"2026-04-28T10:41:56","modified_gmt":"2026-04-28T10:41:56","slug":"analysis-of-factors-affecting-molecular-weight-of-polybutyl-acrylate-leveling-agent","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/de\/analysis-of-factors-affecting-molecular-weight-of-polybutyl-acrylate-leveling-agent\/","title":{"rendered":"Analyse der Faktoren, die das Molekulargewicht von Polybutylacrylat-Spachtelmasse beeinflussen"},"content":{"rendered":"

Analyse der Faktoren, die das Molekulargewicht von Polybutylacrylat-Spachtelmasse beeinflussen<\/strong><\/h1>\n

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Schnelle Antwort:<\/strong> Bei der Auswahl von UV-Monomeren und -Harzen lautet die entscheidende wirtschaftliche Frage nicht \u201ewelches Material ist im Allgemeinen am besten?\u201c, sondern \u201ewelches Produktpaket die richtige Balance zwischen Flie\u00dff\u00e4higkeit, Aush\u00e4rtung, Haftung und Haltbarkeit in der realen Anwendung bietet.\u201c<\/p>\n

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1. Einleitung: Die Rolle des Nivelliermittels: Wenn der Pulverlack geschmolzen und nivelliert wird, gibt es zwei Grenzfl\u00e4chen: die \"fl\u00fcssige Phase\" und die \"fl\u00fcssig-feste Phase\". Die Hauptmolek\u00fclkette des Verlaufsmittels kann eine sehr d\u00fcnne monomolekulare Schicht auf der Oberfl\u00e4che der Schmelze bilden, die f\u00fcr eine gleichm\u00e4\u00dfige Oberfl\u00e4chenspannung in der \"fl\u00fcssigen Phase\" sorgt und dazu beitr\u00e4gt, Lackkrankheiten wie Nadell\u00f6cher und Lunker zu beseitigen; gleichzeitig kann die Seite des Verlaufsmittels, die Kettenestergruppe, die Oberfl\u00e4chenspannung der Schmelzbeschichtung kontrollierbar reduzieren, was f\u00fcr die Benetzung und Haftung zwischen der Beschichtung und der Oberfl\u00e4che der \"fl\u00fcssig-festen Phase\" des beschichteten Werkst\u00fccks hilfreich ist, und gleichzeitig f\u00fcr eine gute Benetzung und Ausbreitung des Substrats sorgt.<\/p>\n

Polybutylacrylat ist eines der am h\u00e4ufigsten verwendeten preisg\u00fcnstigen Materialien f\u00fcr Pulverbeschichtungen. Es weist eine starke Oberfl\u00e4chenaktivit\u00e4t auf. Der Hauptgrund daf\u00fcr ist, dass es eine relativ saubere \"-C-C-\"-Hauptkette mit harzabweisenden Eigenschaften hat und die Seitenkette eine \"Butylestergruppe\" mit harzfreundlichen Eigenschaften ist; eine solche Struktur erm\u00f6glicht eine freie Orientierung an der Grenzfl\u00e4che, der Teil der Esterbindung, der mit der fl\u00fcssigen Phase kompatibel ist, ist nach innen gerichtet, die Hauptkette schwimmt auf der Grenzfl\u00e4che, um eine einheitliche Monolage zu bilden, und die Oberfl\u00e4chenspannung kann einheitlich sein. Der Polymerisationsgrad \"n\" spiegelt die Gr\u00f6\u00dfe des Molekulargewichts wider.<\/p>\n

2. Welches ist das sinnvollste Molekulargewicht des Fl\u00fcssigkeitsstroms?<\/p>\n

Nach den Berichten in- und ausl\u00e4ndischer Experten, von der Oberfl\u00e4chenspannung, die Flexibilit\u00e4t der Hauptkette, die Benetzbarkeit des Substrats, die Benetzbarkeit und Verkapselung der Pigment-F\u00fcllstoff, die Mobilit\u00e4t der Molek\u00fcle, und die Funktionsf\u00e4higkeit der Synthese-Prozess, die Bildung von Von den Perspektiven der Glanz, Plumpheit und Unterscheidbarkeit der Beschichtung, die Schlussfolgerungen im Allgemeinen neigen zu den folgenden Indikatoren: Mn=4000-5000; Mw=7000-10000, Molekulargewichtsverteilung Polydispersit\u00e4t Mw\/Mn=1,5-2,2, dies ist der idealste Molekularstrukturindex von Polybutylacrylat.<\/p>\n

Molek\u00fcle \u00fcber 20.000 sind schwer mit dem System vereinbar, weil die Molek\u00fcle zu gro\u00df sind und dazu neigen, Licht oder Extinktion zu verlieren; unter 4.000 und \u00fcber 20.000 flie\u00dfende Molek\u00fcle, je geringer der Anteil, desto besser. Ein Punkt, der hervorzuheben ist: Mn=3000-10000, Molekulargewichtsverteilung Mw\/Mn=1,5-7,0 ist auch verf\u00fcgbar; aber gelegentlich gibt es Probleme, wie z.B.: zu viel Gehalt an kleinen Molek\u00fclen und Supermolek\u00fclen, Pinholes und Lichtverlust wird erscheinen, nicht Anti-Interferenz und so weiter. Molek\u00fcle unter 4000, weil die Molek\u00fcle zu klein sind und die Kompatibilit\u00e4t ist zu gut, wird dies die Nivellierung Eigenschaft zu verlieren, was alle kleinen Wellen, wenn das Licht zu sehen; wie unten gezeigt:<\/p>\n

3. Synthetische Materialien: Sobald der Molekulargewichtsbereich bestimmt ist, besteht die verbleibende Arbeit darin, die Rohstoffe zu finden und den Prozess zu bestimmen, um dieses Ziel zu erreichen. Die wichtigsten Materialien sind: n-Butylacrylat, Xylol-L\u00f6sungsmittel, Azo-AIBN-Katalysator, Molekulargewichtsregler. Um die Kosten zu senken, kann 3%-5%-Styrol zur Copolymerisation hinzugef\u00fcgt werden; einige Unternehmen verwenden auch 2-Ethylhexylacrylat, modifiziert mit Vinyltrimethicon, Hydroxyethylacrylat, Octylacrylat oder Isooctylacrylat. Dies sind n\u00fctzliche Innovationen, vor allem zur Verringerung der Oberfl\u00e4chenspannung und zur Verbesserung des Einklemmschutzes. Um die Kosten zu senken, f\u00fcgen einige Fabriken direkt Dioctylterephthalat, Isooctylterephthalat, Diethylfumarat, Diethylmaleat, Epoxid-Sojabohnen\u00f6l usw. hinzu, wobei die allgemeine Dosierung bei 20% liegt. Diese Praktiken sind nicht f\u00f6rderlich f\u00fcr die Nivellierung und Anti-Interferenz.<\/p>\n

Die Wahl des L\u00f6sungsmittels ist unterschiedlich. In der Anfangsphase wurde Toluol (Siedepunkt 110,63 \u00b0C) verwendet, aber aufgrund der Probleme mit der Toxizit\u00e4t und dem niedrigen Siedepunkt wurde nach und nach Xylol (138,5-141,5 \u00b0C) eingesetzt. Ethylenglykolmonomethylether (oder Ethylenglykolmonomethylether) ist ebenfalls ein sehr ideales L\u00f6sungsmittel. Seine Toxizit\u00e4t ist geringer als die von Xylol, und sein Siedepunkt liegt bei 124,6 \u00b0C. In China ist er nicht weit verbreitet, und die Methode, ihn mit Xylol als L\u00f6sungsmittel zu mischen, ist im Ausland sehr erw\u00e4hnenswert. Ist der Siedepunkt zu niedrig, ist das Molekulargewicht des synthetischen Verlaufsmittels zu gro\u00df, was zur Entsch\u00e4umung neigt, aber die Kapazit\u00e4t verliert an Licht und beschl\u00e4gt. L\u00f6sungsmittel mit einem hohen Siedepunkt sind nicht geeignet, da die Verdampfungstemperatur des L\u00f6sungsmittels zu hoch ist, wodurch das Endprodukt leicht oxidiert und vergilbt und Makromolek\u00fcle gebildet werden k\u00f6nnen. Gegenw\u00e4rtig wird in China haupts\u00e4chlich Xylol als L\u00f6sungsmittel verwendet. Die Rohstoffe sind erschwinglich, billig, wenig toxisch, leicht zu lagern, einfach zu bedienen und sicher.<\/p>\n

Warum wird Azobisisobutyronitril AIBN als Initiator anstelle von Dibenzoylperoxid BPO verwendet? Hierf\u00fcr kommen haupts\u00e4chlich zwei Faktoren in Frage: Erstens k\u00f6nnen Art und Menge des Initiators das relative Molekulargewicht und die Molekularstruktur des Polymers beeinflussen, was sich wiederum auf die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Harzes auswirkt. Azobisisobutyronitril (AIBN ) und Dibenzoylperoxid (BPO) haben jeweils eine unterschiedliche Zersetzungskinetik. Die Ketten\u00fcbertragungskonstante von AIBN ist klein, die Zersetzungsgeschwindigkeit unterscheidet sich in verschiedenen L\u00f6sungsmitteln nicht wesentlich, die Aktivit\u00e4t der freien Radikale ist geringer als die der Benzolradikale, die Ketten\u00fcbertragungsreaktion ist geringer, und das erhaltene Polymer hat eine engere relative Molekularmassenverteilung. AIBN wird als Initiator verwendet. Das Mittel kann die Viskosit\u00e4t des Harzes in einem geeigneteren Bereich halten. Nach der Zersetzung von BPO ist es jedoch einfach, Benzolradikale mit h\u00f6herer Aktivit\u00e4t zu erzeugen, und die Benzolradikale k\u00f6nnen leicht Wasserstoffatome an die Monomer<\/strong><\/a><\/span> oder Polymermolek\u00fclkette, was zu Verzweigungen und Vernetzungen f\u00fchrt, die relative Molekularmassenverteilung verbreitert und die Viskosit\u00e4t des Polymers verringert. deutlich erh\u00f6ht. Zweitens: Die Endgruppe, die durch die von Azo-AIBN initiierte Polymerisation gebildet wird, ist (CH3)3C-, was eine bessere Au\u00dfenbest\u00e4ndigkeit hat, w\u00e4hrend die Endgruppe, die durch das von BPO initiierte Polymer gebildet wird, ein Benzolring ist, der eine schlechte Au\u00dfenbest\u00e4ndigkeit hat und nach langer Zeit zu einem Beschichtungsfilm f\u00fchrt. Vergilbung und Alterung. Es wird allgemein angenommen, dass bei einem Massenanteil des Initiators von mehr als 4% die mechanischen Eigenschaften, die chemischen Eigenschaften und die thermische Stabilit\u00e4t des Polymers nachteilig beeinflusst werden.<\/p>\n

Die Praxis hat gezeigt, dass bei der Synthese von Polybutylacrylat-Spachtelmasse die folgenden wichtigen Punkte gut kontrolliert werden m\u00fcssen:<\/p>\n

1) Das Verh\u00e4ltnis zwischen dem Gesamtbetrag der Monomer<\/strong><\/a><\/span> zu L\u00f6sungsmittel \u2248 1: (1,0-1,2): Dieses Verh\u00e4ltnis hat einen gro\u00dfen Einfluss auf die Polydispersit\u00e4t des Molekulargewichts. Obwohl der gesamte Reaktionsprozess eine \"Hunger\"-Reaktion ist, befindet sich das L\u00f6sungsmittel in einem \u00dcberschusszustand, aber mit der Die Konzentration jeder Komponente im L\u00f6sungsmittel \u00e4ndert sich stark aufgrund der Zunahme der Menge an Monomer<\/a><\/strong><\/span> Tropfenbildung und die Bildung von Reaktanten. Die Oberfl\u00e4chenspannung wirkt sich negativ auf die Nivellierung und die F\u00fclle der Beschichtung aus.
\n2) Tropfgeschwindigkeit: Eine gleichm\u00e4\u00dfige und allm\u00e4hliche tropfenweise Zugabe ist vorteilhaft. Die chemische Reaktion wird innerhalb eines Augenblicks durchgef\u00fchrt. Sobald die Reaktionsbedingungen erreicht sind, kann die Reaktion innerhalb einer Zehntausendstelsekunde abgeschlossen werden. Es ist sehr wichtig, vor allem nicht \u00fcberhastet und un\u00fcberlegt zu handeln. Die Polydispersit\u00e4t des Molekulargewichts wird dadurch stark beeinflusst.
\n3) Einfluss des Wassergehalts in Monomere<\/strong><\/span><\/a> und L\u00f6sungsmittel: Sowohl Monomere als auch L\u00f6sungsmittel enthalten \u22645\u2030 Wasser, wenn auch nicht viel, aber da das L\u00f6sungsmittel recycelt wird, sammelt sich das Wasser weiter an. Eine kleine Menge Wasser gelangt mit dem L\u00f6sungsmittel oder Monomer in den Reaktionskessel und azeotropiert nach dem Erhitzen mit Xylol, wodurch eine gro\u00dfe Menge Azo-AIBN verbraucht wird, die Kosten steigen und die Molekulargewichtsverteilung beeintr\u00e4chtigt wird, was f\u00fcr die sp\u00e4tere Verwendung nicht f\u00f6rderlich ist.
\n4) Zeitpunkt und Geschwindigkeit der Azo-Zugabe: Der Zweck dieses Vorgangs besteht darin, die nicht umgesetzten kleinen Molek\u00fcle oder Monomere weiter reagieren zu lassen und zu verhindern, dass die nicht umgesetzten kleinen Molek\u00fcle in das L\u00f6sungsmittel gelangen, wenn das L\u00f6sungsmittel sp\u00e4ter verdampft wird, und die n\u00e4chste Reaktion beeintr\u00e4chtigen. Das Konzentrationsverh\u00e4ltnis der Monomere und die Molekulargewichtsverteilung im Kessel. Im Allgemeinen kann ein Zehntel der Gesamtmenge des Initiators verwendet werden.
\n5) Die W\u00e4rmekonservierungszeit und die Verdampfungszeit des L\u00f6sungsmittels haben wenig Einfluss auf das Molekulargewicht, aber die Temperatur sollte nicht zu hoch und die Zeit nicht zu lang sein. Die Vakuumverdampfung des L\u00f6sungsmittels bei niedriger Temperatur wirkt sich g\u00fcnstig auf die Farbgebung des Endprodukts aus. Je niedriger die Temperatur und je k\u00fcrzer die Zeit, desto g\u00fcnstiger ist es, wobei nat\u00fcrlich vorausgesetzt wird, dass das L\u00f6sungsmittel vollst\u00e4ndig verdampft wird.
\n6) Dreistufige Filtration: Das hei\u00dft, das L\u00f6sungsmittel und das Monomer sollten beim Eintritt in den Reaktionskessel und den Tropfvorratsbeh\u00e4lter gefiltert werden; das Filterelement oder das Filtersieb sollte regelm\u00e4\u00dfig gereinigt und ausgetauscht werden, was das Herausfiltern von gelierten Partikeln oder Verunreinigungen beg\u00fcnstigt. Obwohl diese Vorg\u00e4nge nur geringe Auswirkungen auf die Molekulargewichtsverteilung haben, sind sie f\u00fcr die Gew\u00e4hrleistung einer hohen Qualit\u00e4t unbedingt erforderlich.
\n7) Durch die oben genannte Betriebskontrolle f\u00fchrten wir einen GPC-Gelchromatographietest an den hergestellten Produkten durch und erhielten die folgenden Molekulargewichtsdaten: zahlenmittleres Molekulargewicht 4457; massemittleres Molekulargewicht 7879; Molekulargewichtsverteilung 1,7679; relativ ideal.<\/p>\n

Schlussfolgerung: Butylacrylat-Spachtelmasse ist die am h\u00e4ufigsten verwendete Sorte von Pulverlacken. Auf dieser Grundlage werden andere Monomere zur Modifizierung hinzugef\u00fcgt, und es entstehen viele Varianten. Ihre Syntheseprozesse sind \u00e4hnlich wie diese. Unter ihnen sind das Molekulargewicht und seine Verteilung mit der Gr\u00f6\u00dfe der Oberfl\u00e4chenspannung verbunden, die den kritischsten Faktor darstellt. Es geht hier nicht um die Modifikation und die Derivate, und ich \u00e4u\u00dfere nur meine pers\u00f6nliche Meinung \u00fcber den grundlegendsten Teil. Es ist unvermeidlich, dass es Meinungsverschiedenheiten und sogar Irrt\u00fcmer geben wird.<\/p>\n

In diesem Papier sollen zwei Gesichtspunkte zum Ausdruck gebracht werden: Erstens hat das Molekulargewicht des Nivellierungsmittels einen wesentlichen Einfluss auf die Oberfl\u00e4chenspannung und die Nivellierung. Zweitens: Es gibt viele synthetische Faktoren, die die Gr\u00f6\u00dfe des Molekulargewichts beeinflussen. Die Details des Vorgangs und die Digitalisierung des Vorgangs sind die grundlegenden Faktoren der Qualit\u00e4tssicherung. Auch wenn die Positionierung vieler Daten zu Beginn nicht korrekt ist und die Fehler durch \u00dcbung korrigiert werden k\u00f6nnen, m\u00fcssen diese Elemente vorhanden sein. Kontinuierliche Verbesserung ist der einzige Weg, die Qualit\u00e4t bis zum \u00c4u\u00dfersten zu kontrollieren!<\/p>\n

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Ein praktischer Beschaffungs- und Formulierungs\u00fcberblick \u00fcber UV-Monomere und -Oligomere<\/h2>\n

Die erfolgreichsten UV-Formulierungen werden aufgebaut, indem zuerst das R\u00fcckgrat gew\u00e4hlt und dann das reaktive Monomerpaket auf das Substrat, die H\u00e4rtungsmethode und die Beanspruchung im Endgebrauch abgestimmt wird. Dies f\u00fchrt normalerweise zu einem stabileren Ergebnis als die Auswahl von Materialien allein nach Viskosit\u00e4t oder Preis.<\/p>\n