A polibutil-akrilát kiegyenlítőszer molekulatömegét befolyásoló tényezők elemzése
1. Bevezetés: A kiegyenlítőszer szerepe: Amikor a porbevonatot megolvasztják és kiegyenlítik, két határfelület van, a "folyékony fázis" és a "folyékony-szilárd fázis". A szintezőszer fő molekulalánca nagyon vékony monomolekuláris réteget képezhet az olvadék felületén, amely egyenletes felületi feszültséget biztosít a "folyékony fázisban", és segít kiküszöbölni a festékbetegségeket, például a tűlyukakat és a zsugorodási lyukakat; ugyanakkor a szintezőszer oldala A láncészter-csoport szabályozhatóan csökkentheti az olvadékbevonat felületi feszültségét, ami segít a bevonat és a bevonat és a bevont munkadarab "folyékony-szilárd fázisának" felülete közötti nedvesedés és tapadás szempontjából, és ugyanakkor biztosítja a hordozó jó nedvesítését és terjedését.
A polibutilakrilát az egyik leggyakrabban használt olcsó anyag a porfestékekhez. Erős felületi aktivitást mutat, ennek fő oka, hogy viszonylag tiszta "-C-C-" főlánca gyantafób tulajdonságokkal rendelkezik, az oldallánc pedig "butilészter-csoport" gyantabarát tulajdonságokkal; az ilyen szerkezet lehetővé teszi, hogy a határfelületen szabadon orientálódjon, az észterkötésnek a folyékony fázissal kompatibilis része befelé van, a főlánc a határfelületen lebeg, hogy egységes monoréteget képezzen, és a felületi feszültség egyenletes lehet. Az "n" polimerizációs fok a molekulatömeg nagyságát tükrözi.
2. Mekkora a folyadékáram legésszerűbb molekulatömege?
A hazai és külföldi szakértők jelentései szerint a felületi feszültség, a fő lánc rugalmassága, a szubsztrát nedvesíthetősége, a pigment töltőanyag nedvesíthetősége és beágyazódása, a molekulák mobilitása és a szintézis folyamatának működőképessége, a bevonat fényessége, tömörsége és megkülönböztethetősége szempontjából a következtetések általában a következő mutatókra hajlanak: Mn=4000-5000; Mw=7000-10000, molekulatömeg-eloszlás polidiszperzitás Mw/Mn=1,5-2,2, Ez a polibutil-akrilát legideálisabb molekulaszerkezeti mutatója.
A 20 000 feletti molekulák nehezen kompatibilisek a rendszerrel, mert a molekulák túl nagyok, és hajlamosak a fényvesztésre vagy a kioltásra; 4000 alatt és 20 000 feletti áramlási molekulák, minél kisebb az arány, annál jobb. Egy pontot érdemes hangsúlyozni: Mn = 3000-10000, molekulatömeg-eloszlás Mw / Mn = 1,5-7,0 is rendelkezésre áll; de időnként problémák merülnek fel, mint például: túl sok kis molekulák és szupermolekulák tartalma, tűlyukak és fényveszteség jelenik meg , nem anti-interferencia és így tovább. A 4000 alatti molekulák, mivel a molekulák túl kicsik és a kompatibilitás túl jó, ez elveszíti a kiegyenlítő tulajdonságot, ami minden kis hullámot okoz, amikor a fényt nézi; ahogy az alábbiakban látható:
3. Szintetikus anyagok: A molekulatömeg-tartomány meghatározása után a hátralévő munka a nyersanyagok megtalálása és a cél körüli folyamat meghatározása. A fő anyagok a következők: n-butil-akrilát, xilol oldószer, azo AIBN katalizátor, molekulatömeg szabályozó. A költségek csökkentése érdekében a kopolimerizációhoz 3%-5% sztirol adható; egyes vállalatok 2-etilhexil-akrilátot is használnak, vinil-trimetikonnal, hidroxietil-akriláttal, oktil-akriláttal vagy izooktil-akriláttal módosítva. Főleg a felületi feszültség csökkentése érdekében, hogy javítsák az elakadásgátló teljesítményt, ezek előnyös újítások. A költségek csökkentése érdekében egyes gyárak közvetlenül dioctil tereftalátot, izooktil tereftalátot, dietil-fumarátot, dietil-maleátot, epoxi szójaolajat stb. adnak hozzá, az általános dózis körülbelül 20%. Ezek a gyakorlatok nem kedveznek a kiegyenlítésnek és az interferencia elleni védelemnek.
Az oldószer kiválasztása változatos. A legkorábbi szakaszban toluol (forráspont 110,63 °C) került alkalmazásra, de a toxicitás és az alacsony forráspont problémái miatt fokozatosan a xilol (138,5~141,5 °C) került alkalmazásra. Az etilénglikol-monometil-éter (vagy etilénglikol-monometil-éter) szintén nagyon ideális oldószer. Toxicitása alacsonyabb, mint a xilolé, forráspontja pedig 124,6 °C. Kínában nem használják széles körben, és a xilollal való keverésének módszere, mint oldószer külföldön nagyon figyelemre méltó. Ha a forráspont túl alacsony, a szintetikus szintezőanyag molekulatömege túl nagy, ami hajlamos a habzásra, de a kapacitás veszít a fényből és ködösít. A magas forráspontú oldószerek nem alkalmasak a használatra, mert az oldószer párolgási hőmérséklete túl magas, ami könnyen oxidálja a készterméket sárguláshoz és makromolekulák kialakulásához. Jelenleg Kínában a mainstream a vegyes xilol használata oldószerként. A nyersanyagok megfizethetőek, olcsók, alacsony toxicitásúak, könnyen tárolhatók, könnyen kezelhetők és biztonságosak.
Miért használjunk azobiziszobutronitrilt AIBN-t iniciátorként a dibenzoil-peroxid BPO helyett? Elsősorban két tényezőt veszünk figyelembe: Először is, az iniciátor típusa és mennyisége befolyásolhatja a polimer relatív molekulatömegét és molekulaszerkezetét, ezáltal befolyásolhatja a gyanta kémiai és fizikai tulajdonságait. Az azobizobutronitril (AIBN ) és a dibenzoil-peroxid (BPO) bomlási kinetikája eltérő. Az AIBN láncátadási állandója kicsi, a bomlási sebesség nem sokban különbözik a különböző oldószerekben, a szabadgyökök aktivitása kisebb, mint a benzolgyököké, a láncátadási reakció kisebb, és a kapott polimer szűkebb relatív molekulatömeg-eloszlású. AIBN-t használnak iniciátorként. A szer alkalmasabb tartományban tudja tartani a gyanta viszkozitását. A BPO bomlása után azonban könnyen keletkeznek nagyobb aktivitású benzolgyökök, és a benzolgyökök könnyen lekötik a hidrogénatomokat a monomer vagy a polimer molekulaláncát, ami elágazást és térhálósodást eredményez, kiszélesíti a relatív molekulatömeg-eloszlást, és csökkenti a polimer viszkozitását. jelentősen megnövekedett. A második: az azo AIBN által kezdeményezett polimerizáció által képzett végcsoport (CH3)3C-, amely jobb kültéri tartóssággal rendelkezik; míg a BPO által kezdeményezett polimer által képzett végcsoport egy benzolgyűrű, amely rossz kültéri időjárásállósággal rendelkezik, és hosszú idő után bevonófilmhez vezet. Sárgulás és öregedés. Általánosságban úgy vélik, hogy ha az iniciátor tömegfrakciója nagyobb, mint 4%, akkor a polimer mechanikai tulajdonságai, kémiai tulajdonságai és hőstabilitása hátrányosan befolyásolódnak.
A gyakorlat bebizonyította, hogy a polibutil-akrilát szintézis során a következő fontos pontokat jól kell ellenőrizni:
1) A teljes összeg aránya monomer oldószerhez ≈ 1: (1,0-1,2): Ez az arány nagyban befolyásolja a molekulatömeg polidiszperzitását. Bár az egész reakciófolyamat egy "éheztető" reakció, az oldószer felesleges állapotban van, de a Az egyes komponensek koncentrációja az oldószerben nagymértékben változik a mennyiség növekedése miatt. monomer csepegés és a reakcióanyagok képződése. A felületi feszültség negatívan befolyásolja a bevonat kiegyenlítettségét és teltségét.
2) Cseppentési sebesség: Az egyenletes és fokozatos cseppenkénti adagolás előnyös. A kémiai reakció egy pillanat alatt végbemegy. A reakciókörülmények elérését követően a reakció egy tízezredmásodperc alatt befejeződhet. Nagyon fontos, különösen nem szabad sietni és lazán cselekedni. A molekulatömeg polidiszperzitását nagymértékben befolyásolja.
3) A víztartalom hatása monomerek és oldószerek: mind a monomerek, mind az oldószerek ≤5‰ vizet tartalmaznak, bár nem sokat, de mivel az oldószert újrahasznosítják, a víz továbbra is felhalmozódik. Egy kis mennyiségű víz az oldószerrel vagy a monomerrel együtt kerül a reakcióedénybe, és melegítés után azeotropizálódik a xilollal, nagy mennyiségű azo AIBN-t fogyaszt, növeli a költségeket, és befolyásolja a molekulatömeg-eloszlást, ami nem kedvez a későbbi felhasználásnak.
4) Az azo hozzáadásának időzítése és üteme: Ennek a műveletnek a célja, hogy a nem reagált kis molekulák vagy monomerek továbbra is reagáljanak, megakadályozva, hogy a nem reagált kis molekulák az oldószerbe kerüljenek, amikor az oldószert később elpárologtatják, és befolyásolják a következő reakciót. A monomer koncentrációs aránya és a molekulatömeg eloszlása a katlanban. Általában az iniciátor teljes mennyiségének egytizede használható.
5) A hőkonzerválási idő és az oldószer elpárolgási ideje kevéssé befolyásolja a molekulatömeget, de a hőmérséklet nem lehet túl magas, és az idő nem lehet túl hosszú. Az oldószer alacsony hőmérsékleten történő vákuumos elpárologtatása kedvezően hat a végtermék színtartalmára. Minél alacsonyabb a hőmérséklet és minél rövidebb az idő, annál kedvezőbb, természetesen a feltétel az, hogy az oldószer teljesen elpárologjon.
6) Háromlépcsős szűrés: azaz az oldószert és a monomert a reakcióforralóba és a csepegtető tárolótartályba való belépéskor szűrni kell; A szűrőelemet vagy a szűrőszitát rendszeresen tisztítani és cserélni kell, ami elősegíti a zselés részecskék vagy szennyeződések szűrését. Bár ezek a műveletek kevéssé befolyásolják a molekulatömeg-eloszlást, a magas minőség biztosításához feltétlenül szükségesek.
7) A fenti műveleti ellenőrzésen keresztül GPC gélkromatográfiás vizsgálatot végeztünk a gyártott termékeken, és a molekulatömegadatokat a következőképpen kaptuk: számátlag molekulatömeg 4457; tömegátlag molekulatömeg 7879; molekulatömeg-eloszlás 1,7679; viszonylag ideális.
Következtetés: A butil-akrilát kiegyenlítőszer a porbevonatok legszélesebb körben használt fajtája. Ezen az alapon más monomereket adnak hozzá a módosításhoz, és sok fajta származik. Szintézisük folyamatai hasonlóak ehhez. Közülük a molekulatömeg és annak eloszlása kapcsolódik A méret a felületi feszültség befolyásolja a legkritikusabb tényezőt. Ennek módosítását és származékait itt nem érinti, és csak a legalapvetőbb részről fejezem ki személyes véleményemet. Elkerülhetetlen, hogy viták, sőt tévedések is legyenek.
Ez a dokumentum két szempontot kíván kifejteni: Először is, a szintezőanyag molekulatömege alapvető hatással van a felületi feszültségre és a szintezésre. A második: számos szintetikus tényező befolyásolja a molekulatömeg nagyságát. A művelet részletei és a művelet digitalizálása a minőségbiztosítás alapvető tényezői. Bár sok adat elhelyezése kezdetben nem biztos, hogy helyes, és a tévedés gyakorlat útján korrigálható, ezeknek az elemeknek jelen kell lenniük. A folyamatos fejlesztés az egyetlen módja annak, hogy a minőséget a végletekig ellenőrizni lehessen!