{"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\/it\/analysis-of-factors-affecting-molecular-weight-of-polybutyl-acrylate-leveling-agent\/","title":{"rendered":"Analisi dei fattori che influenzano il peso molecolare dell'agente livellante polibutilacrilato"},"content":{"rendered":"

Analisi dei fattori che influenzano il peso molecolare dell'agente livellante polibutilacrilato<\/strong><\/h1>\n

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Risposta rapida:<\/strong> Nella selezione di monomeri e resine UV, la questione commerciale fondamentale non \u00e8 "quale materiale sia il migliore in generale", ma "quale soluzione offra il giusto equilibrio tra fluidit\u00e0, polimerizzazione, adesione e durata nell'applicazione reale".<\/p>\n

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1. Introduzione: Il ruolo dell'agente livellante: Quando il rivestimento in polvere viene fuso e livellato, esistono due interfacce: \"fase liquida\" e \"fase liquido-solida\". La catena molecolare principale dell'agente livellante pu\u00f2 formare uno strato monomolecolare molto sottile sulla superficie della fusione, che garantisce una tensione superficiale uniforme nella \"fase liquida\" e aiuta a eliminare le patologie della vernice, come i fori di spillo e i fori di ritiro; allo stesso tempo, il lato dell'agente livellante Il gruppo estere della catena pu\u00f2 ridurre in modo controllabile la tensione superficiale del rivestimento fuso, che \u00e8 utile per la bagnatura e l'adesione tra il rivestimento e la superficie della \"fase liquido-solida\" del pezzo rivestito, e allo stesso tempo fornisce una buona bagnatura e diffusione del substrato.<\/p>\n

Il polibutilacrilato \u00e8 uno dei materiali a basso costo pi\u00f9 comunemente utilizzati per i rivestimenti in polvere. Il motivo principale \u00e8 che ha una catena principale \"-C-C-\" relativamente pulita con propriet\u00e0 resinofobiche, mentre la catena laterale \u00e8 costituita da un \"gruppo estere butilico\" con propriet\u00e0 favorevoli alla resina; tale struttura gli consente di orientarsi liberamente all'interfaccia, la parte del legame estere compatibile con la fase liquida \u00e8 verso l'interno, la catena principale galleggia sull'interfaccia formando un monostrato uniforme e la tensione superficiale pu\u00f2 essere uniforme. Il grado di polimerizzazione \"n\" riflette la dimensione del peso molecolare.<\/p>\n

2. Qual \u00e8 il peso molecolare pi\u00f9 ragionevole del flusso liquido?<\/p>\n

Secondo i rapporti di esperti nazionali e stranieri, dalla tensione superficiale, dalla flessibilit\u00e0 della catena principale, dalla bagnabilit\u00e0 del substrato, dalla bagnabilit\u00e0 e dall'incapsulamento del pigmento di riempimento, dalla mobilit\u00e0 delle molecole e dall'operativit\u00e0 del processo di sintesi, la formazione di un rivestimento di colore bianco, di colore bianco e di colore nero, le conclusioni tendono generalmente ai seguenti indicatori: Mn=4000-5000; Mw=7000-10000, distribuzione del peso molecolare polidispersit\u00e0 Mw\/Mn=1,5-2,2, questo \u00e8 l'indice di struttura molecolare pi\u00f9 ideale del polibutilacrilato.<\/p>\n

Le molecole al di sopra di 20.000 difficilmente sono compatibili con il sistema perch\u00e9 sono troppo grandi e tendono a perdere luce o a estinguersi; al di sotto di 4.000 e al di sopra di 20.000 molecole di flusso, minore \u00e8 la proporzione, meglio \u00e8. Un punto che vale la pena sottolineare: Mn=3000-10000, la distribuzione del peso molecolare Mw\/Mn=1,5-7,0 \u00e8 anche disponibile; ma occasionalmente ci saranno problemi, come ad esempio: troppo contenuto di piccole molecole e super-molecole, compaiono fori di spillo e perdita di luce, non anti-interferenza e cos\u00ec via. Le molecole al di sotto di 4000, poich\u00e9 sono troppo piccole e la compatibilit\u00e0 \u00e8 troppo buona, perderanno la propriet\u00e0 di livellamento, causando tutte le piccole increspature quando si guarda la luce; come mostrato di seguito:<\/p>\n

3. Materiali sintetici: Una volta determinato l'intervallo di peso molecolare, il lavoro rimanente consiste nel trovare le materie prime e determinare il processo intorno a questo obiettivo. I materiali principali sono: n-butil acrilato, solvente di xilene, catalizzatore azo AIBN, regolatore di peso molecolare. Per ridurre i costi, si pu\u00f2 aggiungere lo stirene 3%-5% per la copolimerizzazione; alcune aziende utilizzano anche l'acrilato di 2-etilesile, modificato con trimeticone di vinile, idrossietilacrilato, ottilacrilato o isottilacrilato. Si tratta di innovazioni utili soprattutto per ridurre la tensione superficiale e migliorare le prestazioni anti-inceppamento. Per ridurre i costi, alcune fabbriche aggiungono direttamente diottile tereftalato, isoottile tereftalato, dietil fumarato, dietil maleato, olio di soia epossidico, ecc. Queste pratiche non favoriscono il livellamento e l'anti-interferenza.<\/p>\n

La scelta del solvente \u00e8 varia. Nella fase iniziale si utilizzava il toluene (punto di ebollizione 110,63 \u00b0C), ma a causa dei problemi di tossicit\u00e0 e del basso punto di ebollizione, \u00e8 stato gradualmente utilizzato lo xilene (138,5~141,5 \u00b0C). Anche il glicole etilenico monometil etere (o glicole etilenico monometil etere) \u00e8 un solvente ideale. La sua tossicit\u00e0 \u00e8 inferiore a quella dello xilene e il suo punto di ebollizione \u00e8 di 124,6 \u00b0C. Non \u00e8 molto usato in Cina e il metodo di miscelazione con lo xilene come solvente all'estero \u00e8 degno di nota. Se il punto di ebollizione \u00e8 troppo basso, il peso molecolare dell'agente livellante sintetico \u00e8 troppo grande, il che tende a creare schiuma, ma la capacit\u00e0 perde luce e si appanna. I solventi con un punto di ebollizione elevato non sono adatti all'uso perch\u00e9 la temperatura di evaporazione del solvente \u00e8 troppo alta, con la conseguente facilit\u00e0 di ossidazione del prodotto finito che ingiallisce e forma macromolecole. Attualmente, in Cina si tende a utilizzare lo xilene misto come solvente. Le materie prime sono accessibili, economiche, a bassa tossicit\u00e0, facili da immagazzinare, da utilizzare e sicure.<\/p>\n

Perch\u00e9 utilizzare l'azobisobutirronitrile AIBN come iniziatore invece del perossido di dibenzoile BPO? Vengono presi in considerazione principalmente due fattori: In primo luogo, il tipo e la quantit\u00e0 di iniziatore possono influenzare il peso molecolare relativo e la struttura molecolare del polimero, influenzando cos\u00ec le propriet\u00e0 chimiche e fisiche della resina. L'azobisobutirronitrile (AIBN ) e il perossido di dibenzoile (BPO) hanno rispettivamente cinetiche di decomposizione diverse. La costante di trasferimento di catena dell'AIBN \u00e8 piccola, la velocit\u00e0 di decomposizione non \u00e8 molto diversa in diversi solventi, l'attivit\u00e0 dei radicali liberi \u00e8 inferiore a quella dei radicali benzenici, la reazione di trasferimento di catena \u00e8 minore e il polimero ottenuto ha una distribuzione di massa molecolare relativa pi\u00f9 stretta. Come iniziatore viene utilizzato l'AIBN. L'agente pu\u00f2 mantenere la viscosit\u00e0 della resina in un intervallo pi\u00f9 adatto. Tuttavia, dopo la decomposizione del BPO, \u00e8 facile generare radicali benzenici con un'attivit\u00e0 pi\u00f9 elevata e i radicali benzenici sono facili da catturare gli atomi di idrogeno sulla resina. monomero<\/strong><\/a><\/span> o la catena molecolare del polimero, con conseguente ramificazione e reticolazione, ampliamento della distribuzione della massa molecolare relativa e riduzione della viscosit\u00e0 del polimero. significativamente aumentata. In secondo luogo, il gruppo terminale formato dalla polimerizzazione avviata dall'azo AIBN \u00e8 (CH3)3C-, che ha una migliore resistenza all'esterno; mentre il gruppo terminale formato dal polimero avviato dalla BPO \u00e8 un anello benzenico, che ha una scarsa resistenza agli agenti atmosferici esterni e porter\u00e0 alla formazione di una pellicola di rivestimento dopo molto tempo. Ingiallimento e invecchiamento. Si ritiene generalmente che quando la frazione di massa dell'iniziatore \u00e8 superiore a 4%, le propriet\u00e0 meccaniche, chimiche e la stabilit\u00e0 termica del polimero ne risentano negativamente.<\/p>\n

La pratica ha dimostrato che nel processo di sintesi del polibutilacrilato livellante \u00e8 necessario controllare bene i seguenti punti importanti:<\/p>\n

1) Il rapporto tra l'importo totale di monomero<\/strong><\/a><\/span> al solvente \u2248 1: (1,0-1,2): Questo rapporto ha una grande influenza sulla polidispersit\u00e0 del peso molecolare. Sebbene l'intero processo di reazione sia una reazione di \"starvation\", il solvente si trova in uno stato di eccesso, ma con l'aumentare della concentrazione di ciascun componente nel solvente la quantit\u00e0 di solvente cambia notevolmente. monomero<\/a><\/strong><\/span> gocciolamento e formazione di reagenti. La tensione superficiale influisce negativamente sul livellamento e sulla pienezza del rivestimento.
\n2) Velocit\u00e0 di gocciolamento: l'aggiunta uniforme e graduale \u00e8 vantaggiosa. La reazione chimica avviene in un istante. Una volta raggiunte le condizioni di reazione, la reazione pu\u00f2 essere completata in un decimillesimo di secondo. \u00c8 molto importante, soprattutto, non agire di fretta e in modo casuale. La polidispersit\u00e0 del peso molecolare ne risente notevolmente.
\n3) Influenza del contenuto d'acqua in monomeri<\/strong><\/span><\/a> e solventi: sia i monomeri che i solventi contengono \u22645\u2030 di acqua, anche se non molta, ma poich\u00e9 il solvente viene riciclato, l'acqua continuer\u00e0 ad accumularsi. Una piccola quantit\u00e0 di acqua entra nel bollitore di reazione con il solvente o il monomero e si azeotrofizza con lo xilene dopo il riscaldamento, consumando una grande quantit\u00e0 di azo AIBN, aumentando il costo e influenzando la distribuzione del peso molecolare, il che non favorisce un uso successivo.
\n4) Tempi e velocit\u00e0 di aggiunta dell'azoto: Lo scopo di questa operazione \u00e8 far s\u00ec che le piccole molecole o i monomeri non reagiti continuino a reagire, evitando che le piccole molecole non reagite entrino nel solvente quando questo viene fatto evaporare successivamente e influenzino la reazione successiva. Il rapporto di concentrazione dei monomeri e la distribuzione del peso molecolare del bollitore. In genere, \u00e8 possibile utilizzare un decimo della quantit\u00e0 totale di iniziatore.
\n5) Il tempo di conservazione a caldo e il tempo di evaporazione del solvente hanno poco effetto sul peso molecolare, ma la temperatura non deve essere troppo alta e il tempo non deve essere troppo lungo. L'evaporazione sottovuoto a bassa temperatura del solvente \u00e8 vantaggiosa per la cromaticit\u00e0 del prodotto finale. Pi\u00f9 bassa \u00e8 la temperatura e pi\u00f9 breve \u00e8 il tempo, pi\u00f9 \u00e8 favorevole; naturalmente, la premessa \u00e8 che il solvente deve essere completamente evaporato.
\n6) Filtrazione a tre stadi: cio\u00e8, il solvente e il monomero devono essere filtrati quando entrano nel bollitore di reazione e nel serbatoio di stoccaggio a goccia; l'elemento filtrante o il filtro devono essere puliti e sostituiti regolarmente, il che favorisce la filtrazione di particelle gelificate o impurit\u00e0. Sebbene queste operazioni abbiano un effetto minimo sulla distribuzione del peso molecolare, sono assolutamente essenziali per garantire un'elevata qualit\u00e0.
\n7) Attraverso il controllo delle operazioni sopra descritte, abbiamo effettuato il test di gel-cromatografia GPC sui prodotti ottenuti, ottenendo i seguenti dati di peso molecolare: peso molecolare medio numerico 4457; peso molecolare medio di massa 7879; distribuzione del peso molecolare 1,7679; relativamente ideale.<\/p>\n

Conclusioni: Il livellante a base di acrilato di butile \u00e8 la variet\u00e0 pi\u00f9 diffusa di vernici in polvere. Su questa base vengono aggiunti altri monomeri per la modifica e ne derivano molte variet\u00e0. I loro processi di sintesi sono simili. Tra questi, il peso molecolare e la sua distribuzione sono legati al fattore pi\u00f9 critico: la dimensione della tensione superficiale. In questa sede non mi occupo delle sue modifiche e dei suoi derivati, e mi limito a esprimere la mia opinione personale sulla parte pi\u00f9 elementare. \u00c8 inevitabile che ci siano controversie e persino falsit\u00e0.<\/p>\n

Il presente documento vuole esprimere due punti di vista: Il primo \u00e8 che il peso molecolare dell'agente livellante ha un impatto fondamentale sulla tensione superficiale e sul livellamento. Il secondo: ci sono molti fattori sintetici che influenzano la dimensione del peso molecolare. I dettagli dell'operazione e la digitalizzazione dell'operazione sono i fattori fondamentali della garanzia di qualit\u00e0. Anche se il posizionamento di molti dati pu\u00f2 non essere corretto all'inizio, e gli errori possono essere corretti con la pratica, questi elementi devono essere presenti. Il miglioramento continuo \u00e8 l'unico modo per controllare la qualit\u00e0 fino all'estremo!<\/p>\n

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Una prospettiva pratica sull'approvvigionamento e la formulazione di monomeri e oligomeri UV.<\/h2>\n

Le formulazioni UV di maggior successo sono costruite scegliendo prima la struttura di base e poi mettendo a punto il pacchetto di monomeri reattivi in base al substrato, al metodo di polimerizzazione e allo stress di fine utilizzo. Ci\u00f2 solitamente produce un risultato pi\u00f9 stabile rispetto alla scelta dei materiali basandosi solo sulla viscosit\u00e0 o sul prezzo.<\/p>\n