آشنایی با رزین اکریلیک و انواع آن

رزین اکریلیک

رزین اکریلیک از جمله موادی است که به طور گسترده در پوشش های صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله با انواع رزین اکریلیک (ترموپلاستیک، لاتکس، پایه حلال، پایه آب و...) بیشتر آشنا می شوید پس با ما همراه باشید:

درباره این محتوا بیشتر بدانید:

محصول فوق یک ماده پلیمری است که از مونومرهای اکریلیک ساخته شده است. این مونومرها معمولاً استرهایی از این نوع، اسیدهای متاکریلیک یا مشتقات آنها هستند. به طور کلی این مواد مقاومت شیمیایی و نوری خوبی از خود نشان می دهند. ترکیبات فوق کاربردهای متفاوتی دارند و به طور گسترده برای پوشش های پایه آب و حلال در صنایع مختلف استفاده می شوند.

Tg (دمای انتقال شیشه)، وزن مولکولی متوسط ​​پلیمر و توزیع وزن مولکولی سه عاملی هستند که بر خواص رزین (ویسکوزیته و پراکندگی) تأثیر می گذارند و محصول نهایی (سختی و انعطاف پذیری) را به دست می آورند.

بسته به ترکیب آنها، می توان این مواد را به دو دسته مختلف تقسیم کرد: رزین اکریلیک خالص و انواع پیچیده تر که حاوی مونومرهای مختلف هستند.

نوع خالص:

این نوع فقط از مونومرهای اکریلیک ساخته شده است. گروه های عاملی مختلف (R) را می توان به هر یک از مونومرهای موجود متصل کرد. این گروه ها شامل موارد زیر است:

یک اتم ساده هیدروژن: باعث وجود گروه های کربوکسیل در پلیمر می شود. وجود گروه های هیدروژنی و گروه های کربوکسیل می تواند چسبندگی به غذا را بهبود بخشد. علاوه بر این، گروه های کربوکسیل بیشتر می توانند حلالیت بهتر رزین در آب را تقویت کنند.

گروه غیر واکنشی: این نوع گروه به یک زنجیره آلکیل متشکل از هیدروژن و کربن اطلاق می شود. این گروه ها می توانند از واکنش با سایر ترکیبات جلوگیری کرده و خواص رزین و مقاومت شیمیایی را بهبود بخشند.

گروه های واکنشی و عاملی: این نوع می تواند به ایزوسیانات ها اشاره کند که می توانند با آمین ها، اسیدهای کربوکسیلیک و غیره واکنش دهند یا گروه های هیدروکسیل که می توانند با گروه های ملامین یا گلیسیدیل (اپوکسی) واکنش دهند. این گروه ها به طور کلی واکنش پذیری رزین را افزایش می دهند، پیوندهای بین زنجیره های پلیمری را تقویت می کنند و پلیمری با مقاومت بیشتر ایجاد می کنند.

برای به دست آوردن رزین هایی با خواص منحصر به فرد و یا کاهش هزینه ها می توان مونومرهای مختلفی را به پلیمرهای محصول فوق اضافه کرد.

بحرانی:

در این میان مونومر استایرن بیشترین استفاده را دارد و رزین ساخته شده از این مونومر استایرن اکریلیک نام دارد. مونومرهای استایرن معمولاً بسیار ارزانتر از مونومرهای اکریلیک هستند. این مونومرها می توانند مقاومت در برابر آب، مقاومت قلیایی و سختی را بهبود بخشند.

با این حال، رزین استایرن اکریلیک اغلب در معرض زرد شدن و گچ کاری است. همین عامل باعث استفاده کمتر از این مواد شده است.

تنوع

این در قالب های زیر موجود است:

رزین های اکریلیک ترموپلاستیک یا ترموپلاستیک

چسب های متقاطع

اکریلیک Mủ

طبقه بندی دیگر می تواند بین رزین های حلال و پایه آب باشد.

بر پایه آب، به راحتی در آب حل می شود، اما بر پایه حلال، در یک حلال خاص یا مخلوطی از حلال ها حل می شود. یکی از انواع خاص این نوع رزین های آب لاتکس می باشد که رزین های اکریلیک هستند که به محض تبخیر آب مقاومت بالایی در برابر آب دارند.

ترموپلاستیک:

در نوع نرم ترموپلاستیک یا ترموپلاستیک، پلیمرهای تشکیل دهنده رزین فاقد گروه فعال و بدون پیوند متقابل در زنجیره های پلیمری هستند. بنابراین، پلیمرهای با وزن مولکولی بالا برای بهبود برهمکنش بین زنجیره های پلیمری مختلف استفاده می شود.

انواع ترموپلاستیک ها را می توان با افزایش دما قالب گیری و به اشکال مختلف درآورد. این ویژگی ها اکریلیک ترموپلاستیک را در فرآیندهای تزریق، قالب گیری، فشرده سازی و غیره ایده آل می کند. بنابراین اغلب از این نوع در ساخت جوهر و چسب استفاده می شود.

مولا:

رزین های اکریلیک متقاطع برای بهبود تعامل بین زنجیره های پلیمری استفاده می شود. بهبود این خواص می تواند منجر به ایجاد رزین های پیچیده تر شود. بسته به گروه های فعال موجود، این رزین ها می توانند به مقاومت بالا و خواص منحصر به فردی دست یابند.

با تشکیل گروه های عاملی، رزین اکریلیک می تواند بین دو زنجیره مختلف پیوند ایجاد کند. این می تواند تحت شرایط خاصی مانند دمای خاص یا تحت نور UV اتفاق بیفتد. همچنین می توان از کاتالیزورها برای بهبود و تسریع واکنش های شیمیایی استفاده کرد.

کراس لینک به دو بخش تقسیم می شود:

پیوند متقابل با ترکیبات خارجی (که معمولاً با سایر مواد شیمیایی برای بهبود خواص آنها ترکیب می شوند)

رزین های خود چسب

از این نوع بیشتر در روکش های صنعتی، خودرو و ... استفاده می شود.

لاتکس:

رزین ساخته شده از این ماده جاذب ذرات پلیمر اکریلیک در آب است. با این حال، مواد امولسیون اکریلیک می توانند با مواد اصلاح شده پیوندهای عرضی ایجاد کنند، اما مکانیسم اصلی تشکیل فیلم های رنگ یا پوشش های رزینی است. رزین می تواند فیلمی بادوام و مقاوم در برابر تبخیر آب تولید کند. برای افزایش پایداری و استحکام فیلم، Tg پلیمر باید کمتر از دمای تشکیل فیلم باشد تا امکان تغییر شکل ذرات و انتشار مولکول‌های پلیمر فراهم شود.

در نهایت، حداقل دمای تشکیل فیلم (MFT) عامل مهمی در انتخاب امولسیون اکریلیک است

گروه های واکنشی (هیدروکسیل، گلیسیدیل، کربوکسیل و غیره) را می توان به گروه های (R) رزین اضافه کرد تا اتصال عرضی افزایش یابد.

انتخاب چسب مناسب:

نوع رزین موجود بر اساس خواص آن انتخاب می شود. به طور معمول این رزین ها بر اساس گروه های زیر دارای خواص متفاوتی هستند:

گروه های هیدروکسیل:

تعداد گروه های هیدروکسیل موجود نشانه ای از واکنش پذیری این ماده است که توسط گروه های هیدروکسیل فعال می شود.

هر چه محتوای هیدروکسیل بیشتر باشد، واکنش پذیری (و در نتیجه پتانسیل ایجاد پیوند متقابل) رزین بیشتر است.

دمای انتقال شیشه ای:

انتقال شیشه ای (Tg) دمایی است که در آن یک ماده پلیمری از حالت شیشه ای جامد به حالت مایع تبدیل می شود. Tg رزین اکریلیک با فرمول رزین تعریف می شود. این نسبت نقش مهمی در استحکام یا انعطاف فیلم تولید شده دارد.

ویسکوزیته:

این نوع رزین در سیماب رزین به محتوای جامدات، میانگین وزن مولکولی پلیمر موجود و توزیع وزن مولکولی بستگی دارد. وقتی میانگین وزن مولکولی یکسان باشد، توزیع وزن مولکولی باریکتر و ویسکوزیته کمتر است. برای محتوای جامد یکسان، میانگین وزن مولکولی پلیمر بیشتر و ویسکوزیته نیز بالاتر است.

ارزش اسیدی:

مقدار اسیدیته تعداد گروه های اسید کربوکسیلیک در کوپلیمر را نشان می دهد. تعداد گروه های کربوکسیل روی خواص چسبندگی رزین و حلالیت آن در آب تأثیر می گذارد. هر چه مقدار اسید بیشتر باشد، تعداد گروه های کربوکسیل بیشتر است

حداقل دمای تشکیل فیلم MFT (برای پراکندگی اکریلیک):

حداقل دمای تشکیل فیلم (MFT) لاتکس های اکریلیک طراحی شده برای کاربردهای معماری (نقاشی) معمولاً کمتر از 5 درجه سانتیگراد است.

برای لاتکس در نظر گرفته شده برای کاربردهای صنعتی، MFT می تواند بالا باشد

pH:

به منظور بهبود خواص رزین های پایه آب، معمولاً آنها را با بافرهای اسیدی یا بازی خنثی می کنند. در طول فرمولاسیون پوشش، تغییرات pH می تواند باعث ناپایدار شدن پراکندگی و انعقاد شود.

اگر PH اولیه اسیدی باشد، با افزایش pH در هنگام تشکیل رنگ، احتمال تجمع ذرات وجود دارد.

اگر pH ضعیف باشد، پراکندگی معمولاً می تواند pH بالاتری را تحمل کند، اما در مقادیر pH پایین تر زنده نمی ماند.

دستگاه:

این ماده به طور گسترده در صنعت پوشش استفاده می شود. از دیگر کاربردهای این ماده می توان به ساخت آکواریوم، صفحه نمایش گوشی موبایل، وان و ... اشاره کرد. علاوه بر این، مواد فوق به طور گسترده در تولید رنگ اکریلیک استفاده می شود. این ماده به طور گسترده در تولید محصولاتی که نیاز به استحکام و انعطاف پذیری بالایی دارند مانند ماسک، لاستیک و ... استفاده می شود.