تحضير أكريلات الإيبوكسي منخفضة اللزوجة وعالية المرونة وتطبيقها في الطلاءات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية

وجد الباحثون أن تعديل إيبوكسي أكريلات (EA) باستخدام وسيط ذي نهاية كربوكسيلية يزيد من مرونة الغشاء ويقلل من لزوجة الراتنج. كما أثبتت الدراسة أن المواد الخام المستخدمة رخيصة ومتوفرة بسهولة.

يُعدّ أكريلات الإيبوكسي (EA) حاليًا أكثر أنواع الأوليغومرات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية استخدامًا نظرًا لسرعة معالجته، وصلابة طلاءاته العالية، وخصائصه الميكانيكية الممتازة، وثباته الحراري. ولمعالجة مشكلات الهشاشة العالية، وضعف المرونة، واللزوجة العالية لأكريلات الإيبوكسي، تم تحضير أوليغومر أكريلات الإيبوكسي المعالج بالأشعة فوق البنفسجية ذي اللزوجة المنخفضة والمرونة العالية، وطُبّق في الطلاءات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية. استُخدم المركب الوسيط ذو النهاية الكربوكسيلية، الناتج عن تفاعل الأنهيدريد مع الديول، لتعديل أكريلات الإيبوكسي وتحسين مرونة الطبقة المعالجة، وتم ضبط هذه المرونة من خلال طول سلسلة الكربون في الديولات.

بفضل خصائصها المتميزة، تُستخدم راتنجات الإيبوكسي على نطاق واسع في صناعة الطلاء أكثر من أي نوع آخر من المواد الرابطة تقريبًا. في كتابهم المرجعي الجديد "راتنجات الإيبوكسي"، يشرح المؤلفون دورنبوش وكريست وراسينغ أساسيات كيمياء مجموعة الإيبوكسي، ويستخدمون تركيبات محددة لتوضيح استخدام راتنجات الإيبوكسي والفينوكسي في الطلاءات الصناعية، بما في ذلك الحماية من التآكل، وطلاء الأرضيات، والطلاءات المسحوقة، والطلاءات الداخلية للعلب.

تم تقليل لزوجة الراتنج باستبدال جزء من E51 بإيثر غليسيديل ثنائي. بالمقارنة مع EA غير المعدل، انخفضت لزوجة الراتنج المُحضر في هذه الدراسة من 29800 إلى 13920 ملي باسكال.ثانية (عند 25 درجة مئوية)، وزادت مرونة الغشاء المُعالج من 12 إلى 1 مم. بالمقارنة مع EA المعدل المتوفر تجاريًا، تتميز المواد الخام المستخدمة في هذه الدراسة بانخفاض تكلفتها وسهولة الحصول عليها، مع درجة حرارة تفاعل أقل من 130 درجة مئوية، باستخدام عملية تصنيع بسيطة، ودون استخدام مذيبات عضوية.

تم نشر هذا البحث في مجلة تكنولوجيا وأبحاث الطلاء، المجلد 21، في نوفمبر 2023.