همانطور که در مقاله کوپلیمرهای اکریلیک استایرن ذکر شد، یکی از اهداف اصلی ایجاد رزین های اکریلیک پایه آب، حل مشکل رزین های آلکیدی در صنعت رنگ بود. اگرچه رنگ‌های مبتنی بر وینیل اکریلیک دوام بیشتری نسبت به رنگ‌های پلاستیکی مبتنی بر هموپلیمر وینیل استات داشتند، اما مقاومت کمتری در برابر آب داشتند و به راحتی شسته می‌شدند. به این ترتیب رنگی بر پایه رزین اکریلیک استایرن تولید شد. این رزین ها سازگار با محیط زیست هستند و مقاومت بسیار خوبی در برابر آب و خوردگی دارند. با در نظر گرفتن خواص برتر این دسته از رزین ها، مقاومت کم در برابر اشعه ماوراء بنفش و براقیت کم، رنگ های اکریلیک بر پایه رزین های اکریلیک خالص ایجاد شد. این رزین ها با پلیمریزاسیون امولسیونی مونومرهای آکریلات سنتز می شوند. با سیماب رزین همراه باشید.
کاربرد رزین اکریلیک خالص:
رزین های اکریلیک خالص خواص متفاوتی دارند زیرا در ترکیب آنها از آکریلات های متفاوتی استفاده شده است. به عبارت دیگر با توجه به مشخصات فنی مختلف در صنایعی مانند: ساختمان سازی، رنگ، پارچه نبافته، صنایع غذایی، چسب و … استفاده می شود. رزین های این دسته در ساخت پوشش هایی که نیاز به چسبندگی سطحی بالا و سختی بالایی دارند به ویژه در محیط های داخلی و خارجی استفاده می شود. در زیر برخی از کاربردهای این کلاس از رزین اکریلیک خالص آورده شده است:
رهن برای چاپ پارچه
منسوجات نبافته اهر
فویل آلومینیوم چاپ اول
چسب بتن
عایق و سقف
رنگ و پوشش سطوح داخلی ساختمان.
رنگ و پوشش سطوح بیرونی ساختمان
مونومرهای آکریلات:
پلیمرهای اکریلیک خالص بسته به مونومرهای به کار رفته در ترکیب آنها و همچنین بسته به کاربرد آنها در صنایع مختلف، دمای انتقال شیشه (Tg) متفاوتی دارند. مونومرهای اکریلیک شامل مونومرهای Tg کم و بالا هستند که هر کدام خواص خاصی به پلیمر می دهند. این گروه از مونومرها نمک ها، استرها و بازهای مزدوج اسید اکریلیک و مشتقات آن هستند که متیل آکریلات رایج ترین عضو این خانواده است. اکریلیک ها به دلیل داشتن دو گروه واکنش پذیر (گروه وینیل و گروه کربونیل) به واکنش پلیمریزاسیون بسیار حساس هستند. مونومرهای اکریلیک مورد استفاده برای این منظور بر پایه اسید اکریلیک هستند. این خانواده بر اساس ترکیبات خود به اکریلیک، متاکریلات، آکریل آمید، متاکریلامید و غیره طبقه بندی می شوند.
دمای انتقال شیشه:
یکی از مهمترین خواص پلیمرها از جمله کوپلیمرهای اکریلیک خالص، رفتار حرارتی آنهاست. دمای انتقال شیشه ای (Tg) یکی از مهمترین خواص حرارتی پلیمرها (پلیمرهای غیر کریستالی یا آمورف) است. به طور کلی پلیمرها بسته به ساختار بلوری به دو گروه آمورف و کریستالی تقسیم می شوند. پلیمرهای آمورف شبکه کریستالی ندارند، بنابراین نقطه ذوب ندارند و فقط دمای انتقال شیشه ای دارند. پلیمرهای کریستالی به دلیل اینکه دارای هر دو فاز کریستالی و آمورف هستند، دمای ذوب و دمای انتقال شیشه برای آنها مورد بحث قرار می گیرد. Tg پلی اتیلن به عنوان پلاستیک منفی است اما به دلیل وجود ذرات کریستالی به آن پلاستیک می گویند و این پلیمر هم دمای ذوب و هم دمای انتقال شیشه ای دارد. دمای انتقال شیشه ای دما است، اگر پلیمر آمورف را گرم کنیم به دمایی می رسیم که حرکت قسمت هایی از زنجیره پلیمری امکان پذیر شده و پلیمر نرم می شود.
پارامترهایی که بر دمای انتقال شیشه ای تأثیر می گذارند:
قطبیت مولکولی: افزایش قطبیت مولکولی استحکام پیوند مولکولی را افزایش می دهد، از این رو چرخش به دور پیوند باریک تر می شود و Tg افزایش می یابد. به عنوان مثال، TG پلی اکریلیک اسید بسیار بالاتر از پلی متیل آکریلات است، زیرا پیوندهای هیدروژنی در اسید اکریلیک وجود دارد، در حالی که در پلی متیل آکریلات فقط نیروهای چسبنده وجود دارد.
تقارن ستون فقرات: هر چه مولکول متقارن تر باشد، به دلیل سهولت چرخش در اطراف پیوند، Tg پلیمر کمتر می شود. برای مثال، پلی ایزوبوتیلن دمای انتقال شیشه ای کمتری نسبت به پلی پروپیلن دارد.
میانگین وزن مولکولی: با افزایش وزن مولکولی، دمای انتقال شیشه ای به دلیل کاهش چرخش حول پیوند افزایش می یابد.
اتصال عرضی شیمیایی: اتصال عرضی تحرک زنجیره پلیمری را کاهش می دهد که دمای انتقال شیشه را افزایش می دهد.
نرم کننده ها: نرم کننده ها مایعاتی با وزن مولکولی کم هستند که با افزایش گروه های نهایی باعث افزایش اندازه و تداخل فضا برای چرخش آسان در اطراف اتصالات شده و باعث کاهش دمای شیشه می شوند.
اگر دمای انتقال شیشه ای رزین ها بیشتر از دمای محیط باشد، لایه رزین خشک و شکننده است و اگر Tg کمتر از دمای پایین باشد، لایه رزین نرم و الاستیک است. اگر دمای انتقال شیشه در مقایسه با دمای محیط خیلی کم باشد، چسبندگی سطح رزین افزایش می یابد. دمای انتقال شیشه ای بر اساس استانداردهای ASTM-E1356 اندازه گیری و محاسبه می شود.