Boyalar ve kaplamalar. Akrilik (ko)polimerler ve dispersiyonlar Latacryl® Su bazlı akrilik polimer

Poliakrilatlar, akrilik ve metakrilik asitlerin ve bunların türevlerinin polimerleri ve kopolimerleridir.

Akrilik monomerlerin çeşitli doymamış bileşiklerle film oluşturucu kopolimerleri kullanılır.

monomerler:

akrilik asit

metakrilik asit

ve genel formülün türevleri

Esterler, amidler, nitriller dahil, örneğin:

metil metakrilat

butil metakrilat

akrilamid

akrilonitril

Metakrilik (akrilik) asit esterleri de, fonksiyonel gruplar (hidroksil, epoksi) bulunan alkil ikame edicisi R¢'de kullanılır: glikol monoakrilik eterler, akrilik asit glisidil esterler, örneğin:

hidroksietil akrilat

glisidil metakrilat

Diğer tipteki monomerlerden stiren, poliakrilatların sentezinde daha sık kullanılır:

ve vinil-n-bütil eter:

Şematik olarak, bir poliakrilik kopolimer aşağıdaki formülle temsil edilebilir:

Kopolimerin bileşimindeki akrilik asit türevlerinin birimleri, filme esneklik kazandırır ve bu etki, alkil radikalinin uzunluğundaki bir artışla artar.

Metakrilik asit türevleri, kopolimerin sertliğini ve sertliğini verir. R'nin uzunluğu C1'den C14'e yükseldikçe ve dallandıkça, alkil akrilat plastikleştirici bir komonomere dönüştürülür.

Akrilik olmayan bileşenler de geniş bir aralıkta film oluşturucunun özelliklerini değiştirir. Böylece, stiren ona sertlik, vinil butil eter - esneklik verir. Bileşenleri seçip oranlarını ayarlayarak çeşitli gereksinimleri karşılayan kopolimerler elde etmek mümkündür.

Film oluşturucu malzemeler olarak kullanılan poliakrilatlar genellikle termoplastik ve termoset olmak üzere iki gruba ayrılır.

Termoplastik poliakrilatlar, çift bağlar dışında başka fonksiyonel gruplar içermeyen monomerlerin kopolimerizasyonunun ürünleridir. Bunlar, metil - ve bütil akrilat, bütil metakrilat, vb. ile metil metakrilatın kopolimerleridir. Termoplastik poliakrilatlara dayalı kaplamaların oluşumuna kimyasal dönüşümler eşlik etmez ve aşağıdaki durumlarda hızla ilerler: oda sıcaklığı ancak elde edilen vernik kaplamalar yüksek sıcaklıklarda yumuşar.

Termoset poliakrilatlar, en az biri çift bağa ek olarak bir tür fonksiyonel gruba sahip olan iki veya daha fazla komonomerin kopolimerizasyonuyla elde edilir. Bu tür malzemelerin kürlenmesi, örneğin sertleştiricilerin eklenmesiyle bu fonksiyonel grubun dahil olduğu kimyasal dönüşümlerin bir sonucu olarak meydana gelir.

Bu tür fonksiyonel grupların tipine göre, termoset poliakrilatlar aşağıdakilere ayrılır:

1. N-metilol grupları ile;
2. epoksi grupları ile;
3. hidroksil grupları ile;
4. karboksil grupları ile

N-metilol gruplu poliakrilatlar, komonomer olarak akril veya metakrilamit kullanılarak hazırlanır. Örneğin bu amidlerin butil metakrilat, akrilonitril, stiren vb. ile kopolimerleri bu şekilde elde edilir.

Kopolimerlerin formaldehit ile müteakip muamelesinden sonra, amidlerin N-metilol türevleri oluşur. Bu kopolimerlerin stabilitesini arttırmak için bazıları n-bütil alkol ile esterleştirilir. Şematik olarak, N-metilol grupları ve bunların esterlenmiş türevleri ile poliakrilatların oluşumu aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Burada M bir komonomerdir.

160-170°C'de akril - ve metakrilamidin metilollenmiş kopolimerleri, N-metilol türevlerinin veya bunların esterlerinin geleneksel yoğunlaştırma reaksiyonları ile sertleştirilebilir. Bu polimerleri sertleştirmek için sertleştiriciler de kullanılabilir - fenol-, üre-, melamin-formaldehit ve epoksi oligomerler, poliizosiyanatlar ve hekzametoksimetilmelamin.

Kopolimerdeki amid birimlerinin kütle oranı %30'u geçmemelidir, aksi takdirde kaplamaların kırılganlığı keskin bir şekilde artar.

Epoksi gruplu poliakrilatlar, biri bir epoksi grubu (glisidil akrilat, glisidil metakrilat) içeren bir monomer karışımının polimerizasyonuyla elde edilir. Bu kopolimerler, tüm yaygın epoksi oligomer sertleştiricilerle sertleşir. Ancak kullanımları, glisidil eterlerin azlığı ile sınırlıdır.

Hidroksil içeren poliakrilatların bileşimi, hidroksietil veya hidroksipropil metakrilatları içerir. Poliizosiyanatların yanı sıra melamin- ve üre-formaldehit oligomerleri ile kürlenirler.

Karboksil içeren kopolimerler, akrilik kopolimerin bileşimine akrilik veya metakrilik gibi %3 ila %25 monobazik doymamış karboksilik asitlerin eklenmesiyle elde edilir. Dibazik doymamış asitler veya bunların anhidritleri (örneğin maleik) de kullanılır. %5'e kadar doymamış asit içeren kopolimerler bazen termoplastik olarak kullanılır. Az miktarda polar karboksil grupları, artan yapışmaya dayalı kaplamalar verir.

Akrilik serisi kopolimerlere dayalı kaplamalar optik olarak şeffaftır, yüksek parlaklıktadır, kimyasal direnç, yaşlanmaya karşı direnç. Termoplastik poliakrilat bazlı kaplamalar, yüksek hava ve ışık direncine sahiptir. Renksizdirler, iyi zımparalanmış ve cilalanmıştır, parlaklıklarını uzun süre korurlar.

Termoset poliakrilatlar, yüksek sıcaklıklarda, yüksek su ve atmosferik, benzo ve kimyasal direnç, metallere yüksek yapışma ve ayrıca iyi dekoratif özelliklerde muhafaza edilen yüksek mekanik mukavemete sahip filmler oluşturur.

Metilol gruplu poliakrilat bazlı kaplamalar, çeşitli metallere ve astarlara özellikle yüksek yapışma, çok yüksek mekanik mukavemet ve yüksek su direnci ile karakterize edilir. Epoksi gruplu poliakrilatlar olağanüstü korozyon önleyici özelliklere sahiptir.

Poliakrilatlar bazında çeşitli boyalar ve vernikler elde edilir:

• organik çözücülerdeki (vernikler) çözeltiler;
• sulu olmayan dispersiyonlar;
• sulu dispersiyonlar;
• suda çözünür sistemler;
• toz malzemeler.

Hem termoplastik hem de ısıyla sertleşen poliakrilatlar, vernik üretiminde film oluşturucu bir ajan olarak kullanılır. Çözücüler: esterler, ketonlar, aromatik hidrokarbonlar. Vernikler için poliakrilatlar, monomerlerin süspansiyon veya bir çözücü içinde polimerizasyonuyla elde edilir. Çözeltiler doğrudan vernik şeklinde kullanılır.

Poliakrilat bazlı vernikler otomotiv endüstrisinde, haddelenmiş metal, alüminyum boyamak için kullanılır. bina yapıları, birlikte Ev aletleri (çamaşır makineleri, buzdolapları).

Susuz dispersiyonlar 0.1-30 um partikül boyutuna sahip poliakrilatlar, örneğin akrilik monomerlerin, kopolimerleri çözmeyen uçucu organik çözücüler (alifatik hidrokarbonlar) içinde bir stabilizatör ile kopolimerizasyonu yoluyla elde edilebilir. Loril metakrilat gibi reaksiyon ortamı olarak hareket eden sıvı ile yüksek bir afiniteye sahip ikame edicilere sahip akrilik monomerler, stabilizörler olarak kullanılır.

ana kapsam sulu dispersiyonlar akrilatlar - otomotiv endüstrisi. Ayrıca kumaş, kağıt, ahşap, beton, tuğla vb. gibi çeşitli yüzeylere iyi yapışan yüksek kaliteli kaplamalar elde etmek için kullanılırlar. Ayrıca bina boyalarında kullanılırlar (alt tabakaya düşük penetrasyon ve yüksek tiksotropi nedeniyle) .

Su dispersiyonları(lateksler), suda çözünür başlatıcıların ve yüzey aktif maddelerin (emülsiyonlaştırıcılar) mevcudiyetinde emülsiyon polimerizasyonu ile elde edilir. Bunlara dayanarak, demir ve demir dışı metallerden yapılmış ürünlerin korunması ve dış ve dış mekanlar için emülsiyon boyalar üretilir. iç dekorasyon bina.

Suda çözünür poliakrilatlar
En az ikisi farklı polar reaktif gruplara sahip olan birkaç monomerin kopolimerizasyonu ile sentezlenerek polimerin suda çözünürlüğünü ve substrat üzerinde sertleşmesini sağlar.

Onlar alınır:

1. akrilik monomerlerin suyla karışabilen organik çözücüler içinde kopolimerizasyonu;
2. emülsiyon kopolimerizasyonu ve ardından kopolimerin karboksil gruplarının aminlerle nötrleştirilmesi yoluyla lateksin sulu bir çözeltiye aktarılması.

Suda çözünür poliakrilatlar elde etmek için kullanılır boya malzemeleri elektroforez ile uygulanır. Elde edilen filmler, diğer yöntemlerle uygulanan poliakrilat kaplamalara göre alt tabakaya daha iyi yapışır.

almak için toz malzemeler sadece karboksil, hidroksil ve epoksi gruplarına sahip termoset poliakrilatlar kullanılır. Toz malzemelerde, kopolimerler sertleştiricilerle birlikte kullanılır. Poliakrilat toz malzemeler elektrostatik püskürtme ile uygulanır ve araba gövdeleri, elektrikli ev aletleri vb. boyamak için kullanılır.

Şek. 57, bir emülsiyon prosesi ile bir akrilik kopolimerin üretiminin bir diyagramıdır.

Bir buhar-su ceketi ile donatılmış reaktör 6'da, 50 ° C'ye ısıtılmış su ve bir emülgatörden oluşan ve kuvvetli bir şekilde karıştırılarak, inhibitörden saflaştırılmış bir monomer karışımı ve önceden hazırlanmış bir çözeltiden oluşan sulu bir faz hazırlanır. suda çözünür bir başlatıcı (örneğin, amonyum persülfat) yüklenir. Kopolimerizasyon, 75-80°C'de bir nitrojen akışı içinde gerçekleştirilir. Sentezin sonunda, sürekli karıştırılan kopolimer emülsiyonu, 60-70°C'ye ısıtılmış %10'luk bir sodyum klorür çözeltisi içeren 9 numaralı cihaza aktarılır; bu durumda kopolimer emülsiyonunun tahribatı meydana gelir. Daha sonra, önceden 30°C'ye soğutulan reaksiyon karışımı, tortunun vidalı bir şekilde boşaltıldığı bir yatay yıkama santrifüjüne (10) beslenir, burada polimer, sulu fazdan sıkılır ve su ile yıkanır. Sıkıştırılmış ve yıkanmış polimerin kurutulması, akışkan yataklı bir kurutucu 12'de gerçekleştirilir, ardından bitmiş kopolimer, paketleme için bir alıcı hazneden 13 gönderilir.

Pirinç. 57. Emülsiyon yöntemiyle poliakrilat üretim sürecinin teknolojik şeması:

1, 2, 7 - ağırlık ölçümleri; 3 - hacimsel ölçü; 4, 8 - kapasitörler; 5 – sıvı sayacı; 6, 9 - reaktörler; 10 – yıkama santrifüjü; 11 - burgu;

12 - "akışkan yataklı" kurutucu; 13 - hazne alma

Bir çözücü içinde bir akrilik kopolimerin üretimi için şema, Şek. 58.

Bu şemaya göre kopolimerin sentezi, su buharı ile ısıtmak için bir ceket ile donatılmış 10 reaktöründe gerçekleştirilir. İçine bir çözücü (bir sıvı sayacı 6 aracılığıyla) yüklenir ve aşağıdakileri içeren önceden hazırlanmış bir monomer karışımı Gerekli miktar organik çözünür başlatıcı Cihaz 7'de, bir başlatıcı ilavesiyle bir monomer karışımı hazırlanır; gerekli bileşenler ağırlık ölçüm cihazları 1 ve 2 ve hacim ölçüm cihazı 3'ten beslenirler. Kopolimerizasyon, 60-90°C'de (başlangıç ​​monomerlerinin ve başlatıcının tipine bağlı olarak) bir soy gaz akışında gerçekleştirilir. Ortaya çıkan kopolimer çözeltisi (lak), ilk önce süzme yoluyla saflaştırma ve ardından paketleme için gönderildiği bir ara kap 11 içine dökülür.

Pirinç. 58. Bir solvent içinde poliakrilat üretim sürecinin teknolojik şeması:

1, 2, 5 – ağırlık ölçüleri; 3 - hacimsel ölçü; 4, 8 - kapasitörler; 6 - sıvı sayacı; 7 - karıştırıcı; 9 - santrifüj pompası; 10 - reaktör; 11-orta kapasite; 12, 14 - dişli pompalar; 13 - plakalı filtre

Akrilik reçineler şeffaflık, mukavemet, kimyasal direnç ve hava koşullarına dayanıklılık gibi mükemmel özelliklerinden dolayı yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlar, diğer doymamış vinil bileşiklerle birlikte yapısında akrilik ve metakrilik esterler içeren polimerleri içerir. Hem termoplastik hem de termoset olabilirler ve ikincisinin alınması üzerine, formülasyona ilave fonksiyonel gruplara sahip monomerler dahil edilir ve ilk polimerin oluşumundan sonra çapraz bağların oluşumu ile daha fazla reaksiyona girebilirler. Büyük önem vinil ve akrilik monomerlerin kopolimerizasyonu, bu durumda, polimerin yapısını kontrol etmek ve ona özel özellikler kazandırmak için polikondenzasyondan çok daha büyük fırsatlar bulunduğundan, vardır. Çeşitli yayınlarda akrilik polimerlerin elde edilmesi ve kaplamalarda kullanılması konuları oldukça geniş bir şekilde tartışılmaktadır.

Monomerlerin nihai polimere veya kopolimere verdiği özelliklere bağlı olarak, onların. "sert", "yumuşak" veya "reaktif" olarak sınıflandırılabilir. Katı monomerler örneğin metil metakrilat, stiren, vinilasetattır. Akrilatlar metakrilatlardan "daha yumuşaktır"; "yumuşak" monomerler şunları içerir: etil akrilat, 2-etilheksil akrilat ve ayrıca uzun zincirli metakrilatlar. Reaktif monomerler, hidroksietil akrilat gibi hidroksil gruplarına sahip olabilir. Akrilamid ve özellikle glisidil metakrilat yeterli reaktiviteye sahiptir. Asit monomerleri de reaktiftir; Metakrilik asit genellikle küçük miktarlarda eklenir, çünkü asidik gruplar pigmentlerin dağılımını iyileştirebilir ve kopolimerin sertleşmesini katalize edebilir.

Katı bir monomer olarak metil metakrilat, benzine, UV radyasyonuna direnç sağlar ve parlaklığın korunmasını sağlar. Bu nedenle özellikle otomotiv tamir boyalarında son katlar için kopolimerlerde kullanılır. Bütil metakrilat, soğukta sertleşen malzemelere çok iyi nem direnci sağlayan daha yumuşak bir monomerdir, ancak plastikleştirici etkisi sınırlıdır. Katlar arası iyi yapışma, solvent direnci, mükemmel UV direnci ve parlaklık koruması sağlar. Etil akrilat iyi plastikleştirme özelliklerine sahiptir, ancak monomer buharı oldukça zehirlidir ve hoş olmayan bir kokusu vardır. Kopolimerleri UV ışınlarına karşı oldukça dirençlidir ve parlaklıklarını iyi korur.

Pratikte, akrilik kaplama polimerleri nadiren homopolimerlerdir, ancak sert ve yumuşak monomerlerin kopolimerleridir. Bir polimerin sertliği, cam geçiş sıcaklığı ile karakterize edilir (ve belirli bir kopolimer için, onun Tc'si, l/TG= W(/TG + Wz/TG-i, vb.) denkleminden hesaplanabilir, burada TGi, TG -i K, a Wi, W2 - bunların kütle fraksiyonları Termoset polimerler için, çapraz bağlama Tg'de daha fazla artışa yol açacağından, bu hesaplanan Tg nihai filmin Tg'si olmayacaktır ve bu akılda tutulmalıdır.

Kopolimerizasyon ile çeşitli yapılarda (rastgele, alternatif, blok veya aşı) polimerler elde edilebilmesine rağmen, kaplamalar için çoğu durumda rastgele kopolimerler kullanılır.İstatistiksel yapıları ayrıca taktik ve kristalleşme fenomeni ile belirlenir, Polimerlerin yığın özellikleri için çok önemli olan bu kaplama polimerlerinde neredeyse hiç yoktur ve bu polimerlerdeki en yaygın yapısal etkiler, rastgele veya önceden planlanmış faz ayrımı ve alan etkileridir.

Poliakrilatlar, genel formüle sahip akrilik ve metakrilik asitlerin esterlerine dayalı polimerlerdir. [-CH2 -CH(COOR)-] p, hem solüsyon hem de dispersiyon şeklinde yerli ve yabancı restorasyon uygulamalarında yaygın olarak kullanılan oksijene ve ışığa dayanıklı.

5.1. Polibütil metakrilat (PBMA). TU 6-01-1227-80

Polibütil metakrilat, [-CH2-C (CH3) (COOS 4H 9) -]n genel formülüne sahip metakrilik asidin bir butil esteridir; katı kristalli bir polimerdir, m.m. 100 bin, yoğunluk 1.05 g/cm3, yumuşama noktası 20 °C, kırılma indisi 1.483, esterlerde çözünür, aromatik hidrokarbonlar, beyaz ispirto, pinen.

Kimya endüstrisinde, bu polimere dayalı olarak teknik amaçlı çok çeşitli yapıştırıcılar ve vernikler üretilir, bazıları restorasyon amacıyla da kullanılır, örneğin yapıştırıcı siyakrin(siyanoakrilat). Restorasyonda en sık kullanılan markalar: PBMA - HB ve AST-TT.

Malzeme, çeşitli alt tabakalara yüksek yapışma ile karakterize edilir; artan biyo-, ışık-, hava direnci; yaşlanmadan sonra tam çözünürlüğü korur, yani çevrilebilir bir malzemedir.

Bu malzeme ilk kez Hermitage'da alan koruma sürecinde arkeolojik nesnelerin işlenmesi için kullanıldı ve otuz yıldan fazla bir süredir restoratörlerin cephaneliğinde.

Yukarıda belirtildiği gibi, tempera duvar resminin boya tabakasını güçlendirmek için bu malzemenin kullanımıyla ilgili ilk deneyler başarılı olarak kabul edilemez. Deneyimler, PBMA'nın boyama yüzeyinde düşük ısı direnci, yapışkanlık ve yüksek kir tutma özelliği ile karakterize edilen parlak bir film oluşturduğunu göstermiştir. Bu malzemeyi duvar resminin boya tabakasını güçlendirmek için kullanırken, düşük buhar geçirgenliği ve yüzeye "çekme" kabiliyeti akılda tutulmalıdır, bunun sonucunda yazarın malzemesinin hacminde takviye sağlamaz. .

Sıkma sorunu, örneğin izopropil alkol, metil etil keton ve beyaz ispirto gibi bir çözücü ve çökeltici karışımının aynı anda kullanılmasıyla çözüldü, ikincisi, güçlendirilecek malzemenin kütlesinde PBMA'yı çökeltiyor.

Elastikiyeti artırmak için V.P. Bury, duvar yağlı boyasını güçlendirmek için PBMA ve SVED-33 çözümlerinin bir kombinasyonunu kullanmayı önerdi.

Kullanım alanları:

Duvar resmi parçalarını yapıştırmak için;

Duvarlardan çıkarılan resim parçalarını yeni bir tabana monte etmek için;

Loess üzerindeki resmi güçlendirmek için;

Duvar yağlı boyasının boya tabakasını astar ve sıva tabanına yapıştırmak için.

Arkeolojik eserlerin saha muhafazası için;

Ahşap, seramik, porselen vb.'den yapılmış uygulamalı sanat eserlerinin restorasyonu için.

Lascaux Restauro malzeme üretiyor AkrilikreçineP55OTV, bu, bir çözücü içinde bir polibütil metakrilat çözeltisidir.

5.2. Metakrilik asit (BMK-5) ile bütil metakrilat kopolimeri OST 12-60-259 ve OST 6-01-26-75, TU 6-02-115-91. [- CH2 - CH (OSOS 4 H 9) -] m [-CH2 -CH (COOH) -] n,

bazı eksiklikler PBMA 93: 7 marka oranında metakrilik asitli bir kopolimer ile değiştirilerek önlendi BMK-5, daha yüksek yüzey sertliği ve daha yüksek ısı direnci ile karakterize edilen, ayrıca daha fazla düşük sıcaklık cam geçişlidir ve bu nedenle filmleri daha az yapışkanlığa ve daha az kir tutma özelliğine sahiptir.

Lös bazlı resimleri güçlendirmek için (oranda ksilen, aseton ve etil asetat karışımı içinde %5 BMK-5 solüsyonu) 1:1:1 10 mm'ye kadar emprenye derinliği sağladı);

Yok edilen ahşabı güçlendirmek için;

Polikrom heykelin boya tabakasını güçlendirmek için (1:1 oranında alkol-aseton çözücüler karışımında %3'lük çözelti);

Yaldızlı oymaların restorasyonu için.

5.3. Paraloid B-72

Yabancı restorasyon uygulamalarında en ünlü ve yaygın olarak kullanılan akrilat bazlı malzemedir. paraloit b72, 30:70 monomer oranı ile metil akrilat ile etil metakrilatın bir kopolimeri olan bu malzeme ABD'de adı altında üretilmektedir. akriloidB72.

Paraloid B-72şeffaf granüller şeklinde üretilir, ksilen ve IPS'de çözünür, her türlü resmin boya katmanlarını güçlendirmek, ahşabı emprenye etmek, kompozisyonlarda birleştirici olarak kayıpları telafi etmek için, kopya tuvali yapıştırmak için kullanılır. tekstillerin restorasyonunda yapıştırıcı ve Koruyucu kaplamalar metal ürünlerde.

5.4. Akrilik dispersiyonlar

Akrilik dispersiyonlar ile birlikte PVA Yabancı restoratif yapıştırıcı çeşitlerinin temeli olan dispersiyonlar polimeriktir. sentetik yapıştırıcılar dispersiyon ortamının çeşitli emülsiyonlaştırıcılar içeren su olduğu ve dağınık faz olarak akrilik ve metakrilik asitlerin esterlerine dayanan kopolimerler. Evsel uygulamada, bu sınıf bileşiklerin yapıştırıcıları hala sınırlı kullanıma sahiptir.

Tarihsel olarak, akrilik dispersiyonların kullanımıyla ilgili ilk deneyler, 60'ların başında, VNIIR'nin dispersiyon tutkalı kullanarak resimlerin kenarlarını yeni bir tuval üzerine kopyalamak için bir teknik geliştirdiği zaman yapıldı. VA-2EGA(vinil asetatın 2-etilheksil akrilat ile kopolimeri), ancak kimyasal yapı açısından bu dağılımın akrilikten vinil asetat olması daha olasıdır. Yan zincirdeki akrilik gruplarının içeriği %15'i geçmedi; bu yapışkan, elastik bir yapışkan dikiş oluşturdu, yazarın ve kopya kanvaslarının yüksek yapışmasını sağladı ve akrilik polimerlerin doğasında bulunan yüksek nem, ışık ve biyolojik stabilite ile karakterize edildi.

Durdurma nedeniyle VA-2EGA,şu anda, bu amaçla üretilen diğer polimer dispersiyonları kullanılmaktadır. endüstriyel ölçekli hem Rusya'da hem de yurtdışında.

Yerli sanayi çok çeşitli akrilik üretmektedir. dispersiyon yapıştırıcıları deri, ayakkabı, kağıt, mobilya sektörünün ihtiyaçları için; Akrilik dispersiyonlar, kendinden yapışkanlı filmler, lamine kağıt ve yıkanabilir duvar kağıtlarının üretiminde, tekstil terbiyesi için sızdırmazlık yapıştırıcıları olarak kullanılır. Restorasyon amaçlı seçilen ve tavsiye edilen bazı yerli yapıştırıcıların markaları ve endüstriyel uygulamaları aşağıdadır:

. AK-202- yapıştırıcı mastikler, su bazlı boyalar, neme dayanıklı duvar kağıdı;

. AK-211- yapıştırıcılar, mobilya üretimi, korozyon önleyici astarlar, su bazlı boyalar;

. AK-224- deri ve ayakkabı endüstrisi için yapıştırıcı;

. AK-231- prodüksiyon için suni deri;

. AK-243- tekstilleri bitirmek için malzeme;

. ABV-16- kuşe kağıt ve karton üretimi için malzeme.

1980'lerin başında GosNIIR, restorasyon amacıyla dispersiyon seçimi üzerine çalışmalar yaptı. Kimyasal yapı ve kolloid-fiziksel özellikler açısından yurt dışında kullanılanlara benzer malzemeler seçilerek seçim yapılmıştır. Yabancı restorasyon uygulamasında, çeşitli yabancı şirketler tarafından sağlanan ve çeşitli işlemleri gerçekleştirmek için kullanılan çok çeşitli akrilik dispersiyon yapıştırıcılar vardır - resimleri yeni bir tuval üzerine kopyalamak, duvar ve şövale resminin boya tabakasını güçlendirmek, uygulamalı sanat eserlerini eski zamanlardan restore etmek. organik materyaller. Yabancı üretim dispersiyonların markaları ve uygulama alanları Tablo 4'te gösterilmiştir.

tablo 1 Yerli üretim dispersiyon yapıştırıcılarının kolloid-fiziksel özellikleri

Yurtdışında, esas olarak iki grup akrilik dispersiyon üretilir - metil metakrilat ile bütil akrilat kopolimerleri (markalar Plexol, Rohamere vb.) ve etil metakrilat ile metil akrilatın kopolimerleri (İlkel, Rhoplex). Yurtiçi dağılımlar AK-211 ve AK-202 kimyasal yapı ve kolloid-fiziksel özellikler açısından yabancı yapıştırıcıların analoglarıdır. PlexolD498 ve D36O, Lascaux 36OHV ve 498HV. Yabancı dispersiyonlar basit ve kalınlaştırılmış bir versiyonda üretilir (HV indeksi), kalınlaştırma ya toluen ile yapılır. (Lascaux Akrilik Yapıştırıcı 498-2OX), veya metakrilik asit.

Vinil asetat dispersiyonlarının aksine, akrilik dispersiyonlar daha yüksek ışık, hava ve nem direnci ile karakterize edilirken, biyolojik stabilite açısından önemli ölçüde üstündür, akrilik dispersiyon filmleri yüksek elastikiyet ile karakterize edilir, farklı dereceler için nispi uzama %500 ila 1000 arasında değişir.

Tüm dispersiyonlar, yaklaşık %50'lik bir başlangıç ​​konsantrasyonuna sahiptir. Restorasyon görevine bağlı olarak çalışma konsantrasyonları %15 ila %50 arasında değişir. Konsantrasyondaki artışla yapışma değeri ve yapışkan hattın kalınlığı artar. Örneğin, duvar resminin yağlı boya tabakasının sert soyulmasının güçlendirilmesi veya ikonostazların yaldızlı oymacılığının gesso'sunun tabana yapıştırılması durumunda, en az% 25'lik bir konsantrasyona sahip yapıştırıcıların kullanılması tavsiye edilir. örneğin yağlı astarlar üzerine boyanmış resimlerin boya tabakasının yapıştırılması durumunda, iş %12-15 konsantrasyonlu yapıştırıcılar kullanılarak çözülebilir, dispersiyonlar damıtılmış veya kaynamış su ile istenen konsantrasyona seyreltilir.

Yukarıda bahsedildiği gibi, yapıştırıcının viskozitesi, yoğunlaştırma ile konsantrasyonu değiştirmeden arttırılabilir. Bu, sulu dispersiyona bir çözücü (örneğin toluen) veya sulu bir polimetakrilik asit çözeltisi ve birkaç damla amonyak ilave edilerek elde edilir.

Şövale yağlı boya restorasyonunda aşağıdaki işlemler için akrilik dispersiyon yapıştırıcılar kullanılmaktadır:

Resimlerin yeni bir temelde çoğaltılması;

Açık kabarcıklar veya soyulma varsa boya tabakasının güçlendirilmesi;

Kenarları yeni bir tuval üzerine çoğaltın.

AK-243 dispersiyonunun yardımıyla tuvallerin yapıştırılmasında daha ayrıntılı olarak duralım. Tablo 2'den takip edildiği gibi, her üç dispersiyon, hem boyutlandırılmış bir kanvas durumunda hem de yıkanmış, boyutlandırmadan yoksun olması durumunda iyi bir yapışma sağlar, ancak bir hidrostatta yaşlandırmadan sonra, kanvasların AK-211 ile yapışma mukavemeti dağılım %16 azalır. Ayrıca, yalnızca AK-243 dağılımının tuvalin büzülmesine neden olmadığı ortaya çıktı, bu nedenle resimlerin kenarlarını yeni bir tuval üzerine kopyalamak önerildi.

Tablo 2 Dispersiyon yapıştırıcılarla yapıştırılmış model kanvas örneklerinin delaminasyonuna karşı direnç

Suyun buharlaşmasından sonra dispersiyonlardan oluşan filmler, yüksek mukavemet ve nispi uzama değerleri ile karakterize edilir. Bu, yapışkan bağlantının yüksek yapışma mukavemetini ve yüksek elastikiyetini belirler. Tablo 3, restoratif materyaller olarak önerilen dispersiyon filmlerinin fiziksel ve mekanik özelliklerini göstermektedir.

Model sıva örneklerine dispersiyonların nüfuz etme derinliğinin incelenmesi, bu tür numunelere ilk konsantrasyonlarda dispersiyonlarla muamele edildiğinde, sıva yüzeyinde bir film oluştuğunu ve dispersiyonlar %10'a seyreltildiğinde penetrasyon derinliğinin daha az olduğunu göstermiştir. 0,5 mm.

Tablo 3 60°C sıcaklıktaki bir hidrostatta yaşlandırma öncesi/sonrası dispersiyon yapıştırıcılardan oluşturulan filmlerin fiziksel-mekanik ve deformasyon özellikleri ve bağıl nem 100%

Tablo 4 Yabancı şirketlerin dağılma işaretleri

Akrilik dispersiyonlarla çalışırken aşağıdaki kurallara uyulmalıdır:

Yapıştırılacak her iki yüzeye fırça veya şırınga ile yapıştırıcı sürülür;

%10'dan daha düşük çalışma konsantrasyonları, herhangi bir alt tabaka üzerinde güvenilir bağ gücü sağlamaz. Konsantrasyon seçimi, yıkımın doğası tarafından belirlenir: zemine sert soyma yapıştırmak için, boya tabakasının zemin ile zeminin gerisinde kalmak, kaba kaba taneli tuvalleri veya bu tür tuvallerin kenarlarını çoğaltmak için konsantrasyon ulaşabilir. ilki (%40-50). Emprenye sayısının seçimi aynı hususlar tarafından belirlenir;

Yapıştırılacak yüzeyler gözenekli bir yapıya sahipse, yapıştırıcı uygulandıktan hemen sonra temas ettirilmelidir, aksi takdirde su alt tabaka tarafından emilir ve kurutulmuş polimer filmler birbirine yapıştırılamaz; yapıştırılacak yüzeylerin suyu emmemesi durumunda, ancak maruz kaldıktan sonra yapışkan görünene kadar temas ettirilmelidir;

Yapıştırma yeri ılık demir (55-60 ° C) ile su tamamen buharlaşana kadar ütülenir, basınç altında soğutma yapılır.

Sızıntılar, suyla nemlendirilmiş bir bezle derhal çıkarılmalıdır. Suyun yapıştırılacak alt tabakalara derinlemesine nüfuz etmesinin kabul edilemez olduğu durumlarda, örneğin tuvalin derinliklerine, alt tabaka, susuz bir çözücü (ksilen veya alkol) dispersiyonu uygulamadan önce.

Bu kurallara tabi olarak malzemenin imkânları azami ölçüde gerçekleştirilmektedir.

Akrilik dispersiyon sınıfı yapıştırıcılar için uygulama alanları

şövale yağlı boya- resimlerin yeni bir temelde çoğaltılması (Plextol P5OO, Plextol D36O, Lascaux Akrilik Yapıştırıcı 498-20x);

boya tabakasının güçlendirilmesi ve zemine yapıştırılması, yumuşak ve sert soyulma, şişme, delaminasyon ve diğer tahribat türleri (AK-211, ABV-16, Prymal AC-643, Hydro-Prymer 75O, Plextol D498 ve D36O); markanın sabit yapışkanlığına sahip bir dispersiyondan oluşan bir film kullanılarak tuvalin arkasından yüzey kirleticilerinin temasla çıkarılması AK-215.

Uygulamalı sanat nesneleri- porselen ve seramikten (AK-231), arkeolojik seramikten müze eşyalarının parçalarının yapıştırılması (AK-256, AK-259, amonyak ile kalınlaştırılmış), kayıp parçaları yenilemek, çatlakları ve talaşları kapatmak, kirleticilerin seramik, mermer, kireçtaşı, alçı yüzeyinden temasla çıkarılması için bir bağlayıcı bileşimler olarak.

Oyma yaldızlı dekor ve çok renkli heykel- gesso'yu ahşap bir tabana yapıştırma, gesso'ya yaldız, boya tabakası ve zemine yaldız (AK-211, ABV-16, Lascaux Akrilik Yapıştırıcı 498, Plextol P55O).

duvar yağlı boya- boya tabakasının zemine ve alçı tabana yapıştırılması (ABV-16, AK-211, AK-251).

Yirminci yüzyıl, abartısız plastiklerin yüzyılı oldu. Ucuz ve pratik malzeme üretimi İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra gelişti ve o zamandan beri ancak ivme kazandı.

2015 yılına kadar dünyada 320 milyar tondan fazla sentetik polimer (lifler hariç) üretildi.

Uzun zamandır insanlar ne olacağını düşünmediler plastik ürünler Kullanım sonrası. Bu soruna dikkat sadece son yıllar, raporlar Konuşma.

Polimerlerin, monomer zincirlerinden oluşan uzun moleküllü (makromoleküller) maddelerin genel adı olduğunu hatırlayın. Bu tür "bağlantıların" sayısı yarım milyona kadar çıkabilir. Büyük bir güce ve dayanıklılığa sahiptirler.

Isıtıldığında viskoz bir duruma geçebilen ve daha sonra tekrar katılaşabilen en yaygın termoplastiktir. yeni form. Bu işlem birçok kez tekrarlanabilir.

Modern polimer endüstrisinin öncülerinden biri, 1930'larda naylon üretmek için bir yöntem keşfeden ve neopren oluşumunda yer alan Wallace Carothers'dı. Naylon, ticari faaliyetlerde çok popüler hale geldi - özellikle çorap üretiminde nadir ve pahalı ipeğin yerini aldı.

İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra, birçok malzemenin kıt olduğu koşullarda, sentetik polimerler gerçek bir kurtuluş oldu. Böylece, Güneydoğu Asya'nın Japon işgalinden sonra, araba lastikleri için kauçuk arzı durdu ve sentetik eşdeğeri yaratıldı. Teflon gibi bazı malzemeler tesadüfen keşfedildi.

Şu anda, dünya çapındaki sentetik polimerlerin üretimine poliolefinler hakimdir: polipropilen ve yüksek ve düşük yoğunluklu polietilen. Nispeten ucuz doğal gaz kullanılarak yapılabilirler. Poliolefinler suya, havaya, grese, temizleme solventlerine karşı dayanıklıdır. Ayrıca, büyük ölçekte üretilen en hafif sentetik polimerlerdir: yoğunlukları o kadar düşüktür ki suda batmazlar.

Ancak bu malzemelerin, insanlığın hemen düşünmediği ciddi eksiklikleri de var. Büyük güç, yüzlerce yıl olmasa da onlarca yıl bozulmamalarını sağlar. Deniz suyuna girdikten sonra mikropartiküllere ayrışırlar ve balıkların, deniz kuşlarının, kaplumbağaların, fokların ve planktonların midelerine ve ardından insan vücuduna girerler.

Uzmanlar, midyelerin ortalama kısmının yaklaşık 90 mikroplastik parçacık, deniz tuzu - kilogram başına 600 parçacık, bir karides - 5-7 parçacık içerebileceğini hesapladılar.

Aynı zamanda, insanlığın plastiği terk etmek için acelesi yok. hepsinin %35-45'ini oluşturur polimer ürünler. İnşaat malzemeleri, benzeri pvc borular- yirmi%. Poliüretanlar, yalıtım kaplamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Otomotiv endüstrisi, öncelikle araç ağırlığını azaltmak için giderek daha fazla termoplastik kullanıyor.

AB uzmanlarına göre, ortalama bir arabanın ağırlığının %16'sı, özellikle iç kısımlar olmak üzere plastik parçalardan oluşuyor.

Tekstil endüstrisinde, özellikle giyim ve halı imalatında yılda 70 milyon tondan fazla termoplastik kullanılmaktadır. Asya'da %90'ın üzerinde, çoğunlukla polietilen tereftalat üretilmektedir.

Sentetik lifler, geniş tarım arazisi gerektiren pamuk ve yünü ortadan kaldırır.

Ambalaj malzemeleri gibi tekstil ürünleri de kolayca geri dönüştürülemez. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki her kişi, yılda ortalama olarak 90 pounddan (yaklaşık 40 kg) fazla tekstil atığı üretir.

Greenpeace'e göre, 2016'da insanlar 15 yıl öncesine göre yılda %60 daha fazla giysi satın aldı ve daha azını tuttu.

1. Akrilik polimerler ve kopolimerler ve bunların üretimi

Bu tür film oluşturucu maddeler, akrilik, metakrilik asitlerin oligomerlerini, polimerlerini ve kopolimerlerini ve bunların türevlerini içerir: esterler, amidler, nitriller, vb. Kullanılan monomerlere ve komonomerlere bağlı olarak, çeşitli fiziksel özelliklere sahip termoplastik veya termoset polimerler elde edilebilir.

Çeşitli monomerler, akrilik polimerlerin ve kopolimerlerin üretimi için hammadde görevi görür. Akrilik monomerlerin polimerizasyonu gerçekleştirilebilir çeşitli metodlar. Vernik üretimi için vernik yöntemi en uygunudur; lateks üretmek için emülsiyon polimerizasyon yöntemi kullanılır.

Akrilik monomerlerin emülsiyon polimerizasyonunda, suda çözünür peroksitler (amonyum peroksit, hidrojen peroksit vb.) başlatıcı görevi görür. Damıtılmış su ve monomer, reaktöre yaklaşık 1:3 oranında, bir emülgatör (monomerin ağırlıkça yaklaşık %3'ü) ve bir başlatıcı (yaklaşık %0.5) oranında yüklenir. Bir emülgatör olarak, yağlı makromoleküler asitlerin (oleik) tuzları, organik sülfonik asitlerin tuzları ve diğer sürfaktanlar kullanılır. Reaksiyon, nötr veya hafif asidik bir ortamda gerçekleştirilir. Polimerizasyon işlemi 60-90 °C'de 2-4 saat devam eder.İşlemin sonu, polimerde %1-2'yi geçmemesi gereken artık monomer içeriği ile belirlenir. Elde edilen lateks, yapıştırıcıların, su bazlı boyaların ve diğer bileşimlerin üretimi için yarı bitmiş bir ürün olarak hizmet edebilir.

Polimeri emülsiyondan izole etmek gerekirse, latekse sülfürik asit eklenir ve su damıtılır. Bu durumda emülsiyon bozulur ve polimer dağılmış bir toz şeklinde çöker. Çöken polimer süzülür ve emülgatörden su veya alkol ile yıkanır ve 40-70°C'de kurutulur.

Akrilik monomerlerin vernik polimerizasyonunda solvent olarak benzen, izopropilbenzen, klorobenzen, toluen, sikloheksanon vb. Başlatıcı olarak organik peroksitler ve azobis(izobutirik) dinitril kullanılır. Polimerizasyon işlemi yaklaşık 70 °C'lik sıcaklıklarda gerçekleştirilir. Polimerizasyonun sonu, polimerdeki %2'yi geçmemesi gereken monomer içeriği ile belirlenir. Bir polimer elde etme işlemi, polimeri çözmeyen bir çözücü ortamında gerçekleştirilirse, polimer ince bir toz şeklinde çökelir ve daha sonra saflaştırma ve kurutmaya tabi tutulur.

Akrilik monomerlerin vernik polimerizasyonunda solvent olarak benzen, izopropilbenzen, klorobenzen, toluen, sikloheksanon vb. Başlatıcı olarak organik peroksitler ve azobis(izobutirik) dinitril kullanılır. Polimerizasyon işlemi yaklaşık 70 °C'lik sıcaklıklarda gerçekleştirilir. Polimerizasyonun sonu, polimerdeki %2'yi geçmemesi gereken monomer içeriği ile belirlenir. Bir polimer elde etme işlemi, polimeri çözmeyen bir çözücü ortamında gerçekleştirilirse, polimer ince bir toz şeklinde çökelir ve daha sonra saflaştırma ve kurutmaya tabi tutulur.

1.1 Genel özellikler

Polimerler katı olabilir, organik çözücüler veya suda çözünür ve ayrıca emülsiyonlar veya dispersiyonlar formunda olabilir.

Poliakrilatlar, boyalar için diğer film oluşturucu maddelere kıyasla bir takım avantajlara sahiptir:

1) kimyasallara karşı direnç;

2) renksiz, şeffaf, olumsuz sıcaklıklara uzun süre maruz kalsa bile sararmaya dayanıklı;

3) dalga boyu 300 nm'den fazla olan radyasyonun absorpsiyonuna direnç (poliakrilatların stiren veya buna benzer aromatik bileşikler içermemesi durumunda spektrumun UV bölgesi);

4) çift bağların olmaması;

5) parlaklığı koruma yeteneği;

6) akrilatların ve özellikle metakrilatların hidrolize karşı kararlılığı.

Kaplamalarda bu özelliklerin varlığının, polimerin elde edildiği tek tek monomerlerin özelliklerinden kaynaklandığına inanılmaktadır. Metil metakrilat, uzun bir süre boyunca artan hava direncine, ışık direncine, sertliğe ve parlaklığın korunmasına katkıda bulunur. Stiren, suya, kimyasallara, tuz spreyine karşı mukavemeti ve direnci arttırır, ancak ışık haslığını ve parlaklığın korunmasını azaltır. Alkillenmiş akrilatlar ve metakrilatlar, kaplamaya esneklik ve hidrofobiklik sağlarken, akrilik ve metakrilik asitler metallere yapışmayı iyileştirir.

koruma olduğu gerçeği ışığında Çevre daha alakalı hale geldi, boya reçinelerine yeni gereksinimler uygulanmaya başlandı ve bu da boya ve vernik sistemleri yelpazesini önemli ölçüde genişletti. Modern vernikler ve boyalar çok az solvent içermeli veya hiç solvent içermemeli (yüksek katı içerikli), suyla seyreltilmeli (su bazlı boyalar), termoplastik veya reaktif olmalıdır. Bütün bu özellikler, film oluşturucu maddelerin polimerik yapısından dolayı elde edilmelidir. En önemli polimer teknik parametreleri aşağıda açıklanmıştır.

Cam geçiş sıcaklığı (T), alt tabakadan yapışmayı, kırılganlığı ve soyulmayı, çatlamayı ve yüksek darbe direncini etkiler. Örneğin, metillenmiş metakrilat (Tg homopolimer - 105 ° C) ile n-butil akrilat (Tg homopolimer - 54 ° C) arasındaki oranı değiştirerek T'yi akrilatlarda ayarlamak nispeten kolaydır. T ayrıca dispersiyonların özelliklerini ve çözeltilerin viskozitesini de etkiler. Yüksek T değerlerinde kuruma süresi artar. Düşük moleküler ağırlıklarda (< 6000), что весьма важно особенно для красок с высоким содержанием сухого остатка, температура стеклования зависит от молекулярной массы. Последующее структурообразование приводит к повышению температуры стеклования, который не зависит от плотности образования поперечных межмолекулярных связей.

Film oluşturan maddelerin bileşiminde stirenin varlığı, UV radyasyonuna ve hava koşullarına karşı direnci azaltır, ancak aynı zamanda kimyasal olarak aktif maddelere karşı direnci arttırır, pigmentin yapışmasını ve ıslanabilirliğini iyileştirir. Bu nedenle üreticiler, dış mekan boyamalarında ve şeffaf kaplamalar elde etmek için son kat olarak kullanılan boyalarda stiren kullanmamaya çalışmaktadırlar.

Düşük solventli (yüksek katı maddeli) boyaların geliştirilmesi, doğrudan çok düşük viskoziteli polimerlerin kullanımı ile ilgilidir. Bu tür film oluşturan maddeler için moleküler ağırlık ve moleküler ağırlık dağılımı (MWD), viskoziteyi belirleyen temel olarak önemli parametrelerdir. Yüksek katı içerikli boyaların üretimi için moleküler ağırlığı yaklaşık 1000-3000 olan oligomerlere ihtiyaç vardır. Molekül ağırlığı 100.000 olan bir akrilat film oluşturucu, katı içeriği yaklaşık %12.5 olan ve uygulaması için yeterli düşük viskoziteli bir boya üretmek için kullanılabilir. Yaklaşık 6000 moleküler ağırlığa sahip film oluşturucu bir madde, %50 kuru kalıntı içeriğine sahip bir boya elde etmeyi mümkün kılar. Düşük bir viskozite elde etmek için minimum bir MWD yeterlidir. Ancak moleküler ağırlıktaki artışla boyanın fiziksel ve mekanik özellikleri iyileşir. Bu nedenle, uygulamadan sonra çapraz bağlanan düşük moleküler ağırlıklı film oluşturucular, düşük katı maddeli boyalar yapmak için kullanılır. Orijinal boya, düşük moleküler ağırlıklı oligomerlerden oluşur ve çapraz bağlamadan sonra ve kurutma sırasında güçlü polimer filmler oluşur. Viskoziteyi azaltmak için diğer olasılıklar, film oluşturucu maddenin molekülleri arasındaki spesifik etkileşimler ve pratik olarak polimer ile etkileşime girmeyen düşük viskoziteli bir çözücü seçimi ile ilişkilidir. Toz boyalar için eriyik viskozitesi özellikle önemlidir. Bu bakımdan akrilik polimerler, polyesterlere göre dezavantajlıdır.

Dispersiyonların endüstriyel üretimi, polimer zincirine fonksiyonel grupların eklenmesini gerektirir. Çoğu su dispersiyon sistemi, serbest karboksil gruplarına sahip polimerlerdir. Su ile seyreltilebilme özelliği, asidik grupların sulu alkali veya aminlerle nötrleştirilmesiyle elde edilir. Film oluşturucu maddeler ayrıca nitrojen grupları içerebilir. Nötralizasyondan sonra müteakip dispersiyon oluşumu meydana gelebilir (örn. asetik veya laktik asit ile). Dispersiyonların viskozitesi moleküler ağırlığa çok az bağlı olduğundan, genellikle çok yüksek moleküler ağırlıklı polimerler kullanılır. Bu nedenle dispersiyonlar, fiziksel kuruyan kaplamaların üretimi için idealdir. Yapı oluşumu, fonksiyonel grupların tanıtılması nedeniyle oluşur.

Susuz dispersiyonlar kullanarak, moleküler ağırlığı düşürmeden boyalardan solvent salınımını azaltmak mümkündür. Akrilatlar yukarıda susuz dispersiyonlar için film oluşturucular olarak tarif edilmiştir, ancak düşük viskozitelerine ek olarak, geleneksel kaplamalara göre başka avantajlara sahiptirler ve ayrıca yüksek katı maddeli boyalar ve toz kaplamalarla rekabet etmeleri gerekir.

1.2 Poliakrilatların yapı oluşumu

Termoplastik polimerlerin aksine, yapılandırılmış polimerler çözünmez, daha yüksek sertliğe sahiptir ve kimyasallara karşı daha dirençlidir. Bu özellikler, yüksek kaliteli kaplamaların üretimi için son derece önemlidir. 1950'lerde akrilik reçinelerin otomotiv endüstrisine girmesiyle yapısal reaksiyonlar önem kazanmıştır.

Boya malzemelerinin yaratılması için bir sonraki dürtü ve alan, çevre koruma mevzuatının sıkılaştırılmasıyla ilişkilendirildi. Boyalardaki solvent içeriğini azaltmak ve geleneksel solvent bazlı boyaları orta ila yüksek katı maddeli boyalarla değiştirmek için gereksinimlerin ortaya çıkması, film oluşturucuların moleküler ağırlığının, boyaların istenen özelliklerini korumanın imkansız olduğu bir düzeye indirilebileceği anlamına geliyordu. örneğin, optimum film oluşumu, sertlik ve elastikiyete sahip kaplamalar elde etmek). Bu özellikler, kaplama sonrası yapı oluşumu sonucunda molekül ağırlığı arttırılarak elde edilebilir. Uygulamadan sonraki kimyasal reaksiyon da yüksek moleküler ağırlıklı dispersiyonlara fayda sağlar. Cam geçiş sıcaklığını ve film mukavemetini arttırırlar.

Boya filmlerini yapılandırmak için yaygın olarak kullanılan bir yöntem, hidroksil içeren akrilatlar ile melamin-formaldehit reçineleri veya üre-formaldehit reçineleri arasındaki bir reaksiyondan oluşur. Hidroksil içeren akrilatlar, hidroksietil metakrilat veya bütandiol monoakrilat gibi komonomerler kullanılarak hazırlanır. Amino reçineleri bir şekilde kendi kendini yapılandırır, ayrıca hidroksil grupları aracılığıyla akrilatlarla moleküller arası bağlar oluştururlar. Yapı oluşumu, yaklaşık 130 °C'lik bir sıcaklıkta veya asit katalizörlerin varlığında kürleme sırasında meydana gelebilir. Bu boyalar mükemmel parlaklığa ve hava koşullarına karşı dayanıklılığa sahiptir.

Bir diğer önemli yapılandırma yöntemi, hidroksil içeren akrilatların sertleştirici görevi gören poliizosiyanatlarla etkileşimidir. Böyle bir karışım oda sıcaklığında yapılandırılmıştır ve bu nedenle baz ve sertleştiriciden oluşan iki bileşenli bir sistem olarak hazırlanmalı ve saklanmalıdır. Aromatik izosiyanatlar ile hidroksil içeren akrilatlar arasındaki reaksiyon çok hızlıdır. Alifatik izosiyanatlar çok daha yavaş reaksiyona girdiğinden, reaksiyon dibütiltin dilaurat, aminler veya asitlerin eklenmesiyle katalize edilir. Bu poliüretan boyaların özellikleri, diğer birçok boya ve vernikten üstündür ve kapsamları sürekli genişlemektedir. Hidroksil içeren akrilatlara dayalı tek bileşenli poliüretan boyalar da vardır. Sertleştirici olarak bloke izosiyanatlar kullanırlar. Bu tür sistemler genellikle nispeten sıcaklık kurutma (150 °C'den fazla).

Üçüncü grup yapılandırma reaksiyonları, serbest karboksilik asit grupları içeren akrilik reçinelerle ilgilidir. Poliepoksitler esas olarak solvent bazlı boyaların veya toz kaplamaların üretimi için yapılandırıcı olarak kullanılır. Alkalilere ve çözücülere karşı direnç açısından, bu tür bileşikler, örneğin izosiyanatlar veya melamin-formaldehit reçineleri ile kürlenen diğerlerinden daha üstündür. Bunun için çok yüksek bir kürleme sıcaklığına (200 °C'nin üzerinde) ihtiyaç duyarlar. Katalizör olarak tetrabutilamonyum iyodür veya üçüncül aminler kullanılırsa, kürleme sıcaklığı 120-150°C'ye düşürülebilir. Bununla birlikte, katalizörlerin kullanımı, depolama stabilitesini birkaç haftaya indirir.

Kimyasal direnç, aşınma ve dayanıklılık konusunda daha az katı gereklilikler uygulanırsa (bundan tam çapraz bağlama sorumludur), o zaman karboksil içeren akrilatlar diaminler veya metal kompleksleri kullanılarak sertleştirilebilir. Bu yöntem, özellikle sulu dispersiyonların imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bisoksazolin ile yapı oluşumu da bildirilmiştir.

Sulu akrilik dispersiyonlar, ahşap kaplamaların veya korozyon önleyici kaplamaların üretiminde aktif olarak kullanılmaktadır. Bu tür boyalar genellikle yüksek sıcaklıklarda kurutma gerektirmez ve oda sıcaklığında yapı oluşumu meydana gelirse mekanik özellikleri iyileşir. Aziridinler veya dihidritler, imalat işlemi tamamlandıktan sonra dispersiyonlarla karıştırılan çapraz bağlama maddeleri olarak yaygın olarak kullanılır.

Başka birçok yapı oluşturan süreç var, ancak henüz bulamadılar. geniş uygulama ya da bilimsel gelişmelerin sonucu olarak yakın zamanda ortaya çıkmıştır. Amino reçineler ile 3poksit içeren akrilatların yapı oluşumu ve polisülfonazidlerle reaksiyonlar bildirilmiştir.

Kürlenebilir boyalara bir alternatif, harici yapılandırıcılar ilave edilmeden düşük sıcaklıklarda birbirleriyle reaksiyona giren kendinden çapraz bağlanan akrilik polimerlerin üretilmesidir. Bu tür kaplamalar, kimyasal dirençleri, mukavemetleri ve elastikiyetleri nedeniyle kullanım alanı bulmuştur, ancak bileşimde daha az çok yönlüdürler ve depolama sırasındaki kararsızlıkları nedeniyle problemler oluşturabilirler. Ek olarak, yüksek derecede bir yapı oluşumu elde etmek için, minimum moleküler ağırlığın kendi kendini yapılandırmayan reçinelerinkinden daha büyük olması gerekir. Buna göre, bu tür sistemleri kullanırken yüksek katı içerikli boyalar elde etmek mümkün değildir.

1.3 Uygulamalar

Akrilik boyalar ve vernikler çeşitli alanlarda kullanılmakta ve yaygın olarak kullanılan tüm yöntemlerle uygulanmaktadır. Düşük solventli ve sulu dispersiyonlu boyalar üzerine yapılan son çalışmalar, yeni özel formülasyonlara ihtiyaç olduğunu göstermiştir.

İş tanımı

Bu tür film oluşturucu maddeler, akrilik, metakrilik asitlerin oligomerlerini, polimerlerini ve kopolimerlerini ve bunların türevlerini içerir: esterler, amidler, nitriller, vb. Kullanılan monomerlere ve komonomerlere bağlı olarak, çeşitli fiziksel özelliklere sahip termoplastik veya termoset polimerler elde edilebilir.
Çeşitli monomerler, akrilik polimerlerin ve kopolimerlerin üretimi için hammadde görevi görür. Akrilik monomerlerin polimerizasyonu çeşitli yöntemlerle gerçekleştirilebilir. Vernik üretimi için vernik yöntemi en uygunudur; lateks elde etmek için emülsiyon polimerizasyon yöntemi kullanılır.