مونومر هاي سازنده‌ی رزين هاي اکريليک

بطور کلي مونومر های وينيلی مورد استفاده در روکش هاي سطح را مي توان به صورت زير نمايش داد :

CH₂= CRX

R معمولاً هيدروژن (H) و يا متيل (CH₃) مي باشد و X مي تواند حلقه آروماتيکي، هالوژن، آميد، استر و يا استر استخلاف شده باشد. بر حسب اينکه R در فرمول فوق هيدروژن و يا متيل باشد، مونومرهای آکريليکي به دو گروه اکريليک (R = H) و متاکريليک (R = CH₃) تقسيم بندي مي شوند. اکثر مونومر های آکريليکی از اسيد اکريليک و اسيد متاکريليک مشتق مي شوند. بر حسب اينکه X در فرمول کلي از چه خانواده اي انتخاب شود انواع مختلف گروههاي عاملي مي توانند در مونومرهای آکريليکي و متاکريليکي و در نتيجه در رزين نهايي موجود باشند. مهمترين گروه هاي عاملي که در زنجيره آکريليکي موجود مي باشند عبارتند از :

• گروه عاملي هيدروکسيل که توسط هيدروکسي آکريلاتها و متاکريلاتها حاصل مي شود.
• گروه عاملي کربوکسيل که توسط اسيد آکريليک و اسيد متاکريليک حاصل مي شود.
• گروه عاملي اپوکسي که با استفاده از گليسيديل آکريلات و متاکريلاتها ايجاد مي شود.
• گروه عاملي آميد که بوسيله آکريل آميد و متاکريل آميد حاصل مي شود.

2-1-2-انتخاب مونومر

انتخاب مونومر جهت تهيه يک رزين بستگي به عملکرد رزين و خواص مورد انتظار از آن دارد و معمولاً استفاده از يک مونومر به ندرت اتفاق مي افتد و غالباً ترکيبي از مونومرهای مختلف جهت دستيابي به خواص مورد انتظار استفاده مي شود. اين پديده کوپليمريزاسيون نام دارد. در اين روش مخلوطي از دو يا بيشتر مونومر، پليمري را ايجاد مي کند که خواص نهايي آن در مقايسه با پليمر يک مونومره، بسيار متفاوت مي باشد.

به عنوان مثال کوپليمري از متيل متاکريلات و اتيل آکريلات يا بوتيل متاکريلات، سختي خوب، رنگ و پايداري رنگي خوب و مقاومت شيميايي بالايی را از خود نشان مي دهد. با افزايش ميزان مونومر حاوی اتيل يا بوتيل، انعطاف پذيري را مي توان افزايش داد. افزودن مقدار جزئي آکريليک يا متاکريليک اسيد، چسبندگي خوب و سازگاري سيستم را منجر خواهد شد. مقاومت حلالي نيز با افزودن درصد ناچيزي از آکريلونيتريل بهبود مي يابد. بنابراين انتخاب مونومر جهت تهيه يک رزين از اهميت بسزايي برخوردار است چرا که خواص رزين نهايي از جمله سختي، انعطاف پذيري، چسبندگي، مقاومت حلالي و شيميايي، حداقل دماي تشکيل فيلم (MMFT) و درجه حرارت انتقال شيشه اي (Tg) مستقيماً تحت تأثير مونومر های سازنده و گروههاي شيميايي آنها مي باشند.

خواص رزین های آکریلیکی:

به طور کلی ،هر هموپلیمری مزایایی دارد که باید در طول توسعه‌ی کوپلیمر رزین در نظر گرفته شود. در زیر به چند مثال اشاره شده است:

• استایرن : به دلیل ساختار آروماتیکش، مقاومت بالایی نسبت به رطوبت، قلیا، آب و دترجنت دارد وهم چنین از سختی بالایی برخوردار است. هر چند تمایل به زردشوندگی دارد و به خاطر وجود حلقه‌ی بنزنی، پایداری ضعیفی در برابر تابش نور UV دارد.
• متیل متاکریلات : بسیار سخت و فاقد انعطاف‌پذیری می‌باشد ولی مقاومت بالایی نسبت به حلال و تابش UV دارد. حفظ براقیت آن خوب است. به عبارت دیگر مقاومت آن به رطوبت متوسط است.
• بوتیل متاکریلات : به واسطه ساختار متاکریلات موجود درآن، بین سختی و انعطاف‌پذیری مصالحه ایجاد می‌کند. براقیت و مقاومت آن در برابر تابشUV خوب است. پایداری آن در برابر حلال خوب است ولی مقاومت ضعیفی در برابر هیدرولیز دارد.
• ایزوبوتیل متاکریلات : بین سختی و انعطاف‌پذیری مصالحه ایجاد می‌کند و سازگاری پلیمری را بهبود می‌بخشد.
• اتیل اکریلات : مقاومت عالی به حلال دارد اما مقاومت آن به هیدرولیز ضعیف است.
• آکریلیک اسید : چسبندگی پلیمر و گروه‌های عاملی آن را بهبود می‌بخشد و باعث ایجادکراسلینکینگ با گروه کربوکسیل می‌شود.
• متاکریلیک اسید : بیشتر خواص آکریلیک اسید را دارد ولی ساختار آن این امکان را می‌دهد تا پلیمرهایی با T_gبالاتر ایجاد کنیم. در نتیجه می‌توانیم فیلم سخت‌تری بدست آوریم که مقاومت آن به هیدرولیز بهبود یافته است.
• هیدروکسی اتیل متاکریلات : پلیمر حاصل از آن دارای عوامل هیدروکسیل می‌باشدکه برای مثال می‌توانند با NCO کراسلینک شوند و چسبندگی به فلز را بهبود بخشند. این مونومر این امکان تولید پلیمرهای هیدروفیلیک را فراهم می‌کند.

2-1-3-خواص فيلم حاصل از چند نوع مونومر اکريليکی

بخوانید: سامانه‌های آغازگر ری‌دوکس برای پلیمریزاسیون امولسیونی اکریلات ها