سیماب رزین، تولید کننده رزین اکریلیک پایه آب

شماره تماس:

(۰۲۱) ۸۸۲۱ ۱۲۱۶-۱۸

پست الکترونیکی:

info[at]simabresin[dot]com
52

اندازه‌ی ذرّات و ارتباط آن با حداقل دمای تشکیل فیلم در لاتکس‌ها (بخش دوم)

زیرا فیلم‌ها بیش‌تر از مقدار پیش‌بینی‌شده منعقد شده بودند. آن‌ها مدلی را پیشنهاد دادند که بر اساس آن، نیروهای کشش بین‌سطحی به‌منظور انعقاد فیلم با نیروی موئینگی عمل می‌کنند.

به‌نظر می‌رسد که بِرودنیان (Brodnyan) و کُنِن (Konen) تنها کسانی باشند که ارتباط اندازه‌ی ذرّات را با حدّاقل دمای تشکیل فیلم به‌صورت تجربی مورد بررسی قرار داده باشند. آن‌ها نتیجه گرفتند که حدّاقل دمای تشکیل فیلم به‌نظر می‌رسد که مستقل از اندازه‌ی ذرّات باشد. آن‌ها برخی مغایرت‌ها را مشاهده نمودند. امّا به‌علّت بزرگی خطاهای تصادفی در اندازه‌گیری‌های حداقل دمای تشکیل فیلم آن‌ها، نتوانستند که ارتباط قابل‌توجّهی را میان حداقل دمای تشکیل فیلم و اندازه‌ی ذرّات بدست آوردند. پلیمرهای امولسیونی که آن‌ها در مطالعه‌ی خود به‌کار بردند، دارای اندازه‌ی ذرّات بسیار ریز، امّا با توزیع‌های بسیار پهن بودند. ما احساس می‌کنیم که وسعت توزیع اندازه‌ی ذرّات آن‌ها ممکن است ارتباط‌های مورد انتظار را پنهان کند. بنابراین، ما در انجام مطالعه‌ی خود از لاتکس‌های مونودیسپرس استفاده کردیم.

۲-کارهای تجربی

۱-۲-مواد

مونومرهایی با دسته‌بندی پلیمریزاسیونی بدون هرگونه خالص‌سازی اضافه‌تر مطابق با جدول (۱) مورد استفاده قرار گرفتند. تنها عامل فعّال‌سطح مورد استفاده، سدیم‌لوریل‌سولفات بود. این مادّه با خلوص دندانپزشکی از شرکت Onyx Chemical تهیّه و به‌محض دریافت مورد استفاده قرار گرفت. آمونیوم‌پرسولفات (APS) با خلوص معرّف شیمیایی (Reagent grade) از شرکت Mallinckrodt تهیّه شد و به‌عنوان آغازگر در تمامی واکنش‌ها مورد استفاده قرار گرفت. آب با عبور از یک ستون تبادل با بستر مختلط به‌صورت بدون یون درآمد.

جدول (۱): مونومرهای بکاررفته در پلیمریزاسیون امولسیونی

Table 22-01 (Persian)

۳-تهیّه‌ی پلیمرهای امولسیونی

۱-۳-امولسیون‌های دانه‌ای درجا (in-situ) (R1)

فرآیند پلیمریزاسیون امولسیونی مورد استفاده برای امولسیون دانه‌ای درجا در ادامه شرح داده می‌شود. ۴ گرم سدیم‌لوریل‌سولفات (۵/۰ درصد وزنی بر اساس کل وزن مونومر) به ۱۰۶۵ گرم آب بدون یون در یک رآکتور شیشه‌ای ۳ لیتری با ۴ دهانه مجهّز به‌همزن اضافه می‌شود. سپس رآکتور تا دمای ۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد تحت اتمسفر نیتروژن حرارت داده می‌شود. بلافاصله پس از افزودن ۸۰ گرم محلول مونومری (۱۰ درصد کل)، ۲ گرم آمونیوم‌پرسولفات حل‌شده در ۱۲۰ گرم آب بدون یون (۲۵/۰ درصد وزنی برپایه‌ی مونومرها) اضافه می‌شود. کل محلول مونومری شامل ۴۰۰ گرم متیل‌متاکریلات (MMA) (50 درصد وزنی)، ۳۷۶ گرم اتیل‌اکریلات (EA) (47 درصد وزنی) و ۲۴ گرم متاکریلیک‌اسید (MAA) (3 درصد وزنی) بود. یک دوره‌ی آزمایشی ده‌دقیقه‌ای اجرا شد که در طی آن، ذرّات دانه‌ای درجا شکل گرفتند. ۹۰ درصد باقی‌مانده‌ی محلول مونومری همراه با یک جریان موازی آب بدون یون (۳۰۸ گرم) در طی ۶۰ دقیقه به‌رآکتور اضافه شد. پس از خاتمه‌ی افزودن مونومرها و افزودن آب، واکنش در دمای ۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد به‌مدّت ۶۰ دقیقه حفظ شد. پلیمر به‌دست‌آمده از یک فیلتر چهارلایه‌ی پارچه‌ای عبور داده شد. بخش غیرفرّار مشاهده‌شده برای پلیمر نهایی ۵/۳۴ درصد (۳۵ درصد نظری) بود که بیانگر درصد تبدیل ۶/۹۸ درصدی است.

۲-۳-پلیمریزاسیون امولسیونی دانه‌ای

فرآیند عمومی برای پلیمریزاسیون امولسیونی دانه‌ای، فرآیند ناپیوسته (batch) است (جدول (۲)). پلیمر دانه‌ای و ۱۰۰ گرم آب بدون یون‌شده به‌یک رآکتور شیشه‌ای یک لیتری مجهّز به‌همزن اضافه شد. رآکتور تحت اتمسفر نیتروژن تا ۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد حرارت داده شد. سپس یک محلول مونومری شامل ۵۰ درصد وزنی متیل‌متاکریلات (MMA)، ۴۷ درصد وزنی اتیل‌اکریلات (EA) و ۳ درصد وزنی متاکریلیک‌اسید (MAA) اضافه شد. آغازگر محلول در آب (۲۵/۰ درصد وزنی آمونیوم‌پرسولفات بر اساس کل وزن مونومرها) به‌رآکتور اضافه شد. رقیق‌کردن آغازگر سبب به‌حدّاقل‌رسیدن اثر الکترولیت (که می‌تواند منجر به‌دَلَمه‌شدن پلیمرهای دانه‌ای گردد) خواهد شد. سپس واکنش به‌مدّت یک ساعت در دمای ۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد حفظ و سپس سرد شد و از فیلتر پارچه‌ای عبور داده شد.

 

ادامه دارد…

 

گرداورنده: مهندس مهدیار یافتیان

مرجع

Jensen, D. P., & Morgan, L. W. (1991). Particle size as it relates to the minimum film formation temperature of latices. Journal of applied polymer science, 42(10), 2845-2849.