{"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\/fr\/analysis-of-factors-affecting-molecular-weight-of-polybutyl-acrylate-leveling-agent\/","title":{"rendered":"Analyse des facteurs affectant le poids mol\u00e9culaire de l'agent de nivellement \u00e0 base d'acrylate de polybutyle"},"content":{"rendered":"

Analyse des facteurs affectant le poids mol\u00e9culaire de l'agent de nivellement \u00e0 base d'acrylate de polybutyle<\/strong><\/h1>\n

<\/p>\n

Quick answer:<\/strong> For UV monomer and resin selection, the key commercial question is not \u201cwhich material is best in general\u201d but \u201cwhich package delivers the right balance of flow, cure, adhesion, and durability in the real application.\u201d<\/p>\n

<\/p>\n

1. Introduction : Le r\u00f4le de l'agent de nivellement : Lorsque le rev\u00eatement en poudre est fondu et nivel\u00e9, il existe deux interfaces : la \"phase liquide\" et la \"phase liquide-solide\". La cha\u00eene mol\u00e9culaire principale de l'agent de nivellement peut former une couche monomol\u00e9culaire tr\u00e8s fine \u00e0 la surface de la mati\u00e8re fondue, ce qui assure une tension de surface uniforme dans la \"phase liquide\" et aide \u00e0 \u00e9liminer les probl\u00e8mes de peinture tels que les trous d'\u00e9pingle et les trous de retrait ; en m\u00eame temps, le c\u00f4t\u00e9 de l'agent de nivellement Le groupe ester de la cha\u00eene peut r\u00e9duire de mani\u00e8re contr\u00f4l\u00e9e la tension de surface du rev\u00eatement fondu, ce qui est utile pour le mouillage et l'adh\u00e9sion entre le rev\u00eatement et la surface de la \"phase liquide-solide\" de la pi\u00e8ce rev\u00eatue, et assure en m\u00eame temps un bon mouillage et un bon \u00e9talement du substrat.<\/p>\n

Le polybutylacrylate est l'un des mat\u00e9riaux bon march\u00e9 les plus couramment utilis\u00e9s pour les rev\u00eatements en poudre. Il pr\u00e9sente une forte activit\u00e9 de surface, principalement parce qu'il poss\u00e8de une cha\u00eene principale \"-C-C-\" relativement pure aux propri\u00e9t\u00e9s phobiques de la r\u00e9sine, et une cha\u00eene lat\u00e9rale \"groupe ester de butyle\" aux propri\u00e9t\u00e9s favorables \u00e0 la r\u00e9sine ; une telle structure lui permet de s'orienter librement \u00e0 l'interface, la partie de la liaison ester compatible avec la phase liquide est vers l'int\u00e9rieur, la cha\u00eene principale flotte sur l'interface pour former une monocouche uniforme, et la tension superficielle peut \u00eatre homog\u00e8ne. Le degr\u00e9 de polym\u00e9risation \"n\" refl\u00e8te la taille du poids mol\u00e9culaire.<\/p>\n

2. Quel est le poids mol\u00e9culaire le plus raisonnable du flux liquide ?<\/p>\n

Selon les rapports d'experts nationaux et \u00e9trangers, \u00e0 partir de la tension superficielle, de la flexibilit\u00e9 de la cha\u00eene principale, de la mouillabilit\u00e9 du substrat, de la mouillabilit\u00e9 et de l'encapsulation de la charge pigmentaire, de la mobilit\u00e9 des mol\u00e9cules et de l'op\u00e9rabilit\u00e9 du processus de synth\u00e8se, la formation de polypropyl\u00e8ne et de polyacrylate de m\u00e9thyle est plus facile \u00e0 r\u00e9aliser : Mn=4000-5000 ; Mw=7000-10000, polydispersit\u00e9 de la distribution du poids mol\u00e9culaire Mw\/Mn=1,5-2,2, c'est l'indice de structure mol\u00e9culaire le plus id\u00e9al de l'acrylate de polybutyle.<\/p>\n

Les mol\u00e9cules sup\u00e9rieures \u00e0 20 000 sont difficilement compatibles avec le syst\u00e8me car les mol\u00e9cules sont trop grosses, et ont tendance \u00e0 perdre de la lumi\u00e8re ou \u00e0 s'\u00e9teindre ; en dessous de 4 000 et au-dessus de 20 000 mol\u00e9cules de flux, moins la proportion est importante, mieux c'est. Un point qui m\u00e9rite d'\u00eatre soulign\u00e9 : Mn=3000-10000, la distribution du poids mol\u00e9culaire Mw\/Mn=1,5-7,0 est \u00e9galement disponible ; mais il y aura parfois des probl\u00e8mes, tels que : trop de petites mol\u00e9cules et de super-mol\u00e9cules, des trous d'\u00e9pingle et une perte de lumi\u00e8re appara\u00eetront, pas d'anti-interf\u00e9rence, etc. Les mol\u00e9cules inf\u00e9rieures \u00e0 4000, parce que les mol\u00e9cules sont trop petites et que la compatibilit\u00e9 est trop bonne, perdront la propri\u00e9t\u00e9 de nivellement, provoquant toutes les petites ondulations lorsque l'on regarde la lumi\u00e8re ; comme le montre l'illustration ci-dessous :<\/p>\n

3. Mati\u00e8res synth\u00e9tiques : Une fois la gamme de poids mol\u00e9culaire d\u00e9termin\u00e9e, il reste \u00e0 trouver les mati\u00e8res premi\u00e8res et \u00e0 d\u00e9terminer le processus permettant d'atteindre cet objectif. Les principales mati\u00e8res sont : l'acrylate de n-butyle, le solvant xyl\u00e8ne, le catalyseur azo\u00efque AIBN, le r\u00e9gulateur de poids mol\u00e9culaire. Afin de r\u00e9duire les co\u00fbts, le styr\u00e8ne 3%-5% peut \u00eatre ajout\u00e9 pour la copolym\u00e9risation ; certaines entreprises utilisent \u00e9galement l'acrylate de 2-\u00e9thylhexyle, modifi\u00e9 avec de la trim\u00e9thicone de vinyle, de l'acrylate d'hydroxy\u00e9thyle, de l'acrylate d'octyle ou de l'acrylate d'isooctyle. Il s'agit d'innovations b\u00e9n\u00e9fiques visant principalement \u00e0 r\u00e9duire la tension superficielle et \u00e0 am\u00e9liorer les performances anti-brouillage. Afin de r\u00e9duire les co\u00fbts, certaines usines ajoutent directement du t\u00e9r\u00e9phtalate de dioctyle, du t\u00e9r\u00e9phtalate d'isooctyle, du fumarate de di\u00e9thyle, du mal\u00e9ate de di\u00e9thyle, de l'huile de soja \u00e9poxy, etc. Ces pratiques ne sont pas propices au nivellement et \u00e0 l'anti-interf\u00e9rence.<\/p>\n

Le choix du solvant est vari\u00e9. Au d\u00e9but, on utilisait le tolu\u00e8ne (point d'\u00e9bullition 110,63 \u00b0C), mais en raison des probl\u00e8mes de toxicit\u00e9 et du faible point d'\u00e9bullition, le xyl\u00e8ne (138,5~141,5 \u00b0C) a \u00e9t\u00e9 progressivement utilis\u00e9. L'\u00e9ther monom\u00e9thylique de l'\u00e9thyl\u00e8ne glycol (ou \u00e9ther monom\u00e9thylique de l'\u00e9thyl\u00e8ne glycol) est \u00e9galement un solvant id\u00e9al. Sa toxicit\u00e9 est inf\u00e9rieure \u00e0 celle du xyl\u00e8ne et son point d'\u00e9bullition est de 124,6 \u00b0C. Il n'est pas tr\u00e8s utilis\u00e9 en Chine, et la m\u00e9thode consistant \u00e0 le m\u00e9langer au xyl\u00e8ne comme solvant \u00e0 l'\u00e9tranger m\u00e9rite d'\u00eatre cit\u00e9e. Si le point d'\u00e9bullition est trop bas, le poids mol\u00e9culaire de l'agent de nivellement synth\u00e9tique est trop \u00e9lev\u00e9, ce qui tend \u00e0 provoquer un d\u00e9moussage, mais la capacit\u00e9 perd de la lumi\u00e8re et s'embue. Les solvants ayant un point d'\u00e9bullition \u00e9lev\u00e9 ne conviennent pas car la temp\u00e9rature d'\u00e9vaporation du solvant est trop \u00e9lev\u00e9e, ce qui est susceptible d'oxyder le produit fini, de le jaunir et de former des macromol\u00e9cules. \u00c0 l'heure actuelle, le courant dominant en Chine est l'utilisation du xyl\u00e8ne m\u00e9lang\u00e9 comme solvant. Les mati\u00e8res premi\u00e8res sont abordables, bon march\u00e9, peu toxiques, faciles \u00e0 stocker, faciles \u00e0 utiliser et s\u00fbres.<\/p>\n

Pourquoi utiliser l'azobisisobutyronitrile AIBN comme initiateur au lieu du peroxyde de dibenzoyle BPO ? Deux facteurs sont principalement pris en compte : Premi\u00e8rement, le type et la quantit\u00e9 d'initiateur peuvent affecter le poids mol\u00e9culaire relatif et la structure mol\u00e9culaire du polym\u00e8re, affectant ainsi les propri\u00e9t\u00e9s chimiques et physiques de la r\u00e9sine. L'azobisisobutyronitrile (AIBN ) et le peroxyde de dibenzoyle (BPO) ont respectivement des cin\u00e9tiques de d\u00e9composition diff\u00e9rentes. La constante de transfert de cha\u00eene de l'AIBN est faible, la vitesse de d\u00e9composition n'est pas tr\u00e8s diff\u00e9rente selon les solvants, l'activit\u00e9 des radicaux libres est inf\u00e9rieure \u00e0 celle des radicaux benz\u00e9niques, la r\u00e9action de transfert de cha\u00eene est moindre et le polym\u00e8re obtenu pr\u00e9sente une distribution de masse mol\u00e9culaire relative plus \u00e9troite. L'AIBN est utilis\u00e9 comme initiateur. L'agent peut maintenir la viscosit\u00e9 de la r\u00e9sine dans une plage plus appropri\u00e9e. Cependant, apr\u00e8s la d\u00e9composition du BPO, il est facile de g\u00e9n\u00e9rer des radicaux benz\u00e9niques avec une activit\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9e, et les radicaux benz\u00e9niques sont faciles \u00e0 capturer des atomes d'hydrog\u00e8ne sur le monom\u00e8re<\/strong><\/a><\/span> Le groupe terminal form\u00e9 par la polym\u00e9risation initi\u00e9e par l'azo AIBN est (CH3)3C-, qui a une meilleure durabilit\u00e9 \u00e0 l'ext\u00e9rieur ; tandis que le groupe terminal form\u00e9 par le polym\u00e8re initi\u00e9 par le BPO est (CH3)3C-, qui a une meilleure durabilit\u00e9 \u00e0 l'ext\u00e9rieur. Deuxi\u00e8mement, le groupe terminal form\u00e9 par la polym\u00e9risation initi\u00e9e par l'azo AIBN est (CH3)3C-, qui pr\u00e9sente une meilleure durabilit\u00e9 \u00e0 l'ext\u00e9rieur, tandis que le groupe terminal form\u00e9 par le polym\u00e8re initi\u00e9 par le BPO est un anneau de benz\u00e8ne, qui pr\u00e9sente une mauvaise r\u00e9sistance aux intemp\u00e9ries \u00e0 l'ext\u00e9rieur et conduira \u00e0 une pellicule de rev\u00eatement apr\u00e8s une longue p\u00e9riode de temps. Jaunissement et vieillissement. Il est g\u00e9n\u00e9ralement admis que lorsque la fraction massique de l'initiateur est sup\u00e9rieure \u00e0 4%, les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, les propri\u00e9t\u00e9s chimiques et la stabilit\u00e9 thermique du polym\u00e8re sont affect\u00e9es de mani\u00e8re n\u00e9gative.<\/p>\n

La pratique a montr\u00e9 que dans le processus de synth\u00e8se de l'agent de nivellement \u00e0 base d'acrylate de polybutyle, les points importants suivants doivent \u00eatre bien contr\u00f4l\u00e9s :<\/p>\n

1) Le rapport entre le montant total des monom\u00e8re<\/strong><\/a><\/span> au solvant \u2248 1 : (1,0-1,2) : Ce rapport a une grande influence sur la polydispersit\u00e9 de la masse mol\u00e9culaire. Bien que l'ensemble du processus de r\u00e9action soit une r\u00e9action de \"famine\", le solvant est dans un \u00e9tat d'exc\u00e8s, mais avec la La concentration de chaque composant dans le solvant change consid\u00e9rablement en raison de l'augmentation de la quantit\u00e9 d'eau dans le solvant. monom\u00e8re<\/a><\/strong><\/span> l'\u00e9gouttage et la formation de r\u00e9actifs. La tension superficielle affecte n\u00e9gativement l'\u00e9galisation et la pl\u00e9nitude du rev\u00eatement.
\n2) Vitesse de chute : l'addition uniforme et graduelle par gouttes est avantageuse. La r\u00e9action chimique s'effectue en un instant. Une fois les conditions de r\u00e9action atteintes, la r\u00e9action peut \u00eatre achev\u00e9e en un dix milli\u00e8me de seconde. Il est tr\u00e8s important de ne surtout pas agir dans la pr\u00e9cipitation et d'\u00eatre d\u00e9sinvolte. La polydispersit\u00e9 de la masse mol\u00e9culaire en est fortement affect\u00e9e.
\n3) Influence de la teneur en eau dans monom\u00e8res<\/strong><\/span><\/a> et les solvants : les monom\u00e8res et les solvants contiennent \u22645\u2030 d'eau, m\u00eame si ce n'est pas beaucoup, mais comme le solvant est recycl\u00e9, l'eau continue \u00e0 s'accumuler. Une petite quantit\u00e9 d'eau entre dans la marmite de r\u00e9action avec le solvant ou le monom\u00e8re, et s'az\u00e9otrope avec le xyl\u00e8ne apr\u00e8s le chauffage, consommant une grande quantit\u00e9 d'azo AIBN, augmentant le co\u00fbt, et affectant la distribution du poids mol\u00e9culaire, ce qui n'est pas propice \u00e0 une utilisation ult\u00e9rieure.
\n4) Moment et vitesse d'ajout de l'azo\u00efque : Le but de cette op\u00e9ration est de faire en sorte que les petites mol\u00e9cules ou les monom\u00e8res qui n'ont pas r\u00e9agi continuent de r\u00e9agir, afin d'\u00e9viter que les petites mol\u00e9cules qui n'ont pas r\u00e9agi ne p\u00e9n\u00e8trent dans le solvant lors de son \u00e9vaporation ult\u00e9rieure et n'affectent la r\u00e9action suivante. Le rapport de concentration des monom\u00e8res et la distribution du poids mol\u00e9culaire de la bouilloire. En g\u00e9n\u00e9ral, un dixi\u00e8me de la quantit\u00e9 totale de l'initiateur peut \u00eatre utilis\u00e9.
\n5) La dur\u00e9e de conservation \u00e0 la chaleur et la dur\u00e9e d'\u00e9vaporation du solvant ont peu d'effet sur le poids mol\u00e9culaire, mais la temp\u00e9rature ne doit pas \u00eatre trop \u00e9lev\u00e9e et la dur\u00e9e ne doit pas \u00eatre trop longue. L'\u00e9vaporation sous vide du solvant \u00e0 basse temp\u00e9rature est b\u00e9n\u00e9fique pour la chromaticit\u00e9 du produit final. Plus la temp\u00e9rature est basse et plus la dur\u00e9e est courte, plus c'est favorable, bien s\u00fbr, la pr\u00e9misse est que le solvant doit \u00eatre compl\u00e8tement \u00e9vapor\u00e9.
\n6) Filtration en trois \u00e9tapes : le solvant et le monom\u00e8re doivent \u00eatre filtr\u00e9s lorsqu'ils p\u00e9n\u00e8trent dans la bouilloire de r\u00e9action et dans le r\u00e9servoir de stockage des gouttes ; l'\u00e9l\u00e9ment filtrant ou l'\u00e9cran filtrant doivent \u00eatre nettoy\u00e9s et remplac\u00e9s r\u00e9guli\u00e8rement, ce qui favorise le filtrage des particules g\u00e9lifi\u00e9es ou des impuret\u00e9s. Bien que ces op\u00e9rations aient peu d'effet sur la distribution du poids mol\u00e9culaire, elles sont absolument essentielles pour garantir une qualit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e.
\n7) Gr\u00e2ce au contr\u00f4le op\u00e9rationnel susmentionn\u00e9, nous avons effectu\u00e9 un test de chromatographie sur gel GPC sur les produits fabriqu\u00e9s et obtenu les donn\u00e9es de poids mol\u00e9culaire suivantes : poids mol\u00e9culaire moyen en nombre 4457 ; poids mol\u00e9culaire moyen en masse 7879 ; distribution du poids mol\u00e9culaire 1,7679 ; relativement id\u00e9al.<\/p>\n

Conclusion : L'agent de nivellement \u00e0 base d'acrylate de butyle est la vari\u00e9t\u00e9 de peintures en poudre la plus utilis\u00e9e. Sur cette base, d'autres monom\u00e8res sont ajout\u00e9s pour modification, et de nombreuses vari\u00e9t\u00e9s sont d\u00e9riv\u00e9es. Leurs processus de synth\u00e8se sont similaires. Parmi eux, le poids mol\u00e9culaire et sa distribution sont li\u00e9s \u00e0 la taille de la tension superficielle affecte le facteur le plus critique. Il n'est pas question ici de sa modification et de ses d\u00e9riv\u00e9s, et je n'exprime que mon opinion personnelle sur la partie la plus fondamentale. Il est in\u00e9vitable qu'il y ait des contestations et m\u00eame des erreurs.<\/p>\n

Le pr\u00e9sent document souhaite exprimer deux points de vue : Premi\u00e8rement, le poids mol\u00e9culaire de l'agent de nivellement a un impact fondamental sur la tension superficielle et le nivellement. Deuxi\u00e8mement, il existe de nombreux facteurs synth\u00e9tiques qui affectent la taille du poids mol\u00e9culaire. Les d\u00e9tails de l'op\u00e9ration et la num\u00e9risation de l'op\u00e9ration sont les facteurs fondamentaux de l'assurance qualit\u00e9. Bien que le positionnement de nombreuses donn\u00e9es puisse ne pas \u00eatre correct au d\u00e9part, et que les erreurs puissent \u00eatre corrig\u00e9es par la pratique, ces \u00e9l\u00e9ments doivent \u00eatre pr\u00e9sents. L'am\u00e9lioration continue est le seul moyen de contr\u00f4ler la qualit\u00e9 \u00e0 l'extr\u00eame !<\/p>\n

<\/p>\n

A practical sourcing and formulation view of UV monomers and oligomers<\/h2>\n

Most successful UV formulations are built by choosing the backbone first and then tuning the reactive monomer package around the substrate, cure method, and end-use stress. That usually produces a more stable result than choosing materials by viscosity or price alone.<\/p>\n