Розробка технології виробництва емалі АК-194 білого кольору, страница 7

Практично акрилові полімери для покриттів рідко є гомополимерами, а є кополімерами твердих і м'яких мономерів. Твердість полімеру характеризується температурою оскляння (Тс), і для конкретного кополімера його Тс можна розрахувати по рівнянню l/TG= W1 /TG1+ W2 /TG2 і т. д., де TG1, TG2 є температурами Тс гомополимеров становлячих мономерів в До, а W1, W2 — їх масові частки. Для термоотверждаемых полімерів така розрахована Тс не буде Тс кінцевої плівки, оскільки зшивання приведе до подальшого підвищення  Тс, і це необхідне мати у вигляді.

Хоча при кополімерізація можуть бути одержані полімери різної структури (статистичні, чергують, блокові або щеплені), для покриттів в переважній більшості випадків використовуються статистичні кополімери. Їх статистичний характер визначає також те, що явища тактовності і кристалізації, такі важливі для об'ємних властивостей полімерів, в цих полімерах для покриттів практично не виявляються. А найбільш часто структурні ефекти біля цих полімерів, що зустрічаються, полягають в розділенні фаз і ефектах доменів, які відбуваються або випадково, або їх наперед планують.

Склад і синтез

При виборі рецептури акрилових смол склад мономерів можна визначити виходячи з вимог терміну служби, вартості і функціонального призначення. Співвідношення твердого і м'якого мономера визначатимуться необхідною величиною Tс, яка разом з молекулярною масою досить чітко визначає можливість вживання кополімера в покриттях. Основна мета — досягти цих необхідних параметрів по Тс і М і високих конверсій. Основними чинниками, що впливають на М при синтезі полімеру, є природа ініціатора і його концентрація, температура, концентрація мономера і агентів передачі ланцюга у разі їх вживання. Звичайно полімеризацію проводять в присутності до 50% розчинника при кип'яченні із зворотним холодильником. Таким чином, температура реакції визначається природою розчинника, що використовується. Звичайно кількість ініціатора коливається між 0,1 і 4%, а температура ініційованої полімеризації – від 90 до 150 °З. Показано, що досить часто среднечисленная молекулярна маса обернено пропорційна корінню квадратному з концентрації ініціатора при даній температурі.

Полімеризацію акрилових мономерів можна здійснювати в масі, суспензії, емульсії, дисперсії або в розчині. Проте при синтезі полімерів, призначених для отримання покриттів, найбільш часто використовують методи полімеризації в розчині, в емульсії і в дисперсії.

Можливі декілька варіантів полімеризації в розчин. Найбільш простий одностадійний вариант- нагрівання мономера, розчинника і ініціатора до досягнення необхідного ступеня перетворення. Проте, винильная полімеризація високе экзотермична (50-70 кДж/моль) і ця теплота звичайно відводиться холодильником при кипінні суміші. При одностадійному процесі реакція може бути дуже экзотермичной, а це небезпечно. Тому використовують методи, коли мономер і ініціатор, або тільки ініціатор вводять в реакційну систему при кипінні поступово протягом 1—З ч для того, щоб забезпечити помірне виділення тепла і більш контрольоване протікання реакції. Технічно і з погляду безпеки найбільш переважний метод, коли в киплячий розчинник поступово додають мономер і ініціатор. Він, крім того, забезпечує кращу можливість контролювати М і молекулярно-масовий розподіл. При цьому мономер і ініціатор або заздалегідь змішують і потім поступово вводять в реакцію, або, для повної безпеки, кожний з цих компонентів дозують з різних місткостей. При цьому повинен бути забезпечений хороший контроль швидкості введення кожного компоненту. Після завершення полімеризації продукт можна додатково розбавити розчинником, проте процес завжди проводять у присутності 30–40% розчинника з метою зниження в'язкості суміші, поліпшення перемішування і відведення тепла. В більшості випадків необов'язково після конденсатора встановлювати сепаратора для відділення води. Проте це потрібно робити в тих випадках, коли разом з полімеризацією протікає реакція конденсації, наприклад, при синтезі деяких кополімерів, акриламид, що містять.