بررسي موضوعي مواد و فرآيند آهار(بخش آخر)/ پليمرهاي وينيل استات

خصوصيات و ويژگي هاي امولسيون ها و فيلم هاي پليمري وابسته به نوع‎ ‎امولسيفاير و مقدار آن داشته، از جمله خواص مواد‏‎ ‎كوپليمري مي توان به ثبات‎  ‎امولسيون ها تحت برش مكانيكي، تغييرات دمايي، شرايط زماني و خصوصيات آميزشي رزين،‎ ‎يكنواختي، ميزان تيرگي، ميزان ثبات آهار در برابر آهار، زمان تثبيت آهار و‎ … ‎اشاره نمود. امروزه در تهيه امولسيون هاي ‏PVA‏ از مواد سطح فعال و. كلوئيدهاي‎ ‎محافظ استفاده شده، 3 درصد وزني از ‏PVA‏ شامل مواد امولسيفاير است.‏

از جمله‎ ‎سطح فعال هاي مورد استفاده مي توان به سولفات هاي آنيونيكي و سولفونات ها اشاره‎ ‎نمود. از جمله تركيبات كلوئيدي محافظ مورد مصرف مي توان به پلي وينيل الكل و‎ ‎هيدروكسي اتيل سلولز اشاره نمود‎.‎
بيشتر شدن ميزان امولسيفاير منجر به كوچك تر‎ ‎شدن اندازه ذرات امولسيون شده،  جهت جداسازي ذرات ريز موجود در آهار از عمليات‎ ‎فيلتراسيون استفاده مي شود. (اندازه ذرات موجود در آهار در حدود 005/0 تا 1‏‎ ‎ميكرومتر مي باشد‏‎‏.‏

در ‏PVAc‏ هاي تجاري عموماً از مقادير بيشتري كلوئيدهاي‏‎ ‎محافظ استفاده شده، ‏PVAc‏ عموماً حاوي 55 درصد وزني مواد جامد مي باشد. اندازه‎ ‎ذرات موجود در ‏PVAc‏ تجاري حدود 2/0 تا 10 ميكرومتر و ويسكوزيته محلول در حدود 40‏‎ ‎تا ‏mpa.s‏ 5000 مي باشد‏‎.‎

از جمله مواد آغازگر مورد استفاده در فرآيندهاي‎ ‎پليمريزاسيون مي توان به پراكسيد هيدروژن، پروكسي سولفات ها، بنزوئيل پراكسيد و‎ ‎آغازگرهاي ردوكس اشاره نمود‎.‎
در مدت زمان واكنش پليمريزاسيون مواد مونومري به‏‎ ‎طور پيوسته به راكتور افزوده شده، در پليمريزاسيون به روش سوسپانسيون از آغازگرهاي‎ ‎محلول در مونومر و يا داراي قابليت انحلال در مواد مونومري استفاده شده است. در‎ ‎برخي از مواد از مواد بافر (تامپون) جهت تثبيت شرايط يا آهنگ تجزيه مواد آغازگر‎ ‎استفاده شده، در اين ميان عواملي چون ‏PH‏ محيط در تجزيه مواد آغازگر موثر‏‎ ‎است‏‎.‎
بافر مورد استفاده ‏PH‏ محيط را در محدوده 4 تا 5 تنظيم نموده، از جمله‏‎ ‎بافرهاي مورد استفاده مي توان به بافرهاي فسفاني و استاتي اشاره نمود.‏

در اين‎ ‎راستا كنترل وزن مولكولي مواد پليمري عموماً از موادي خاص به عنوان معرف هاي انتقال‎ ‎زنجير استفاده شده، از جمله معرف هاي انتقال زنجير مي توان به آلدهيدها، تيول ها،‎ ‎تتراكلريدكربن و … اشاره نمود. آهنگ تغيير مواد مونومري به مواد پليمري تحت عنوان‎ ‎درجه پليمريزاسيون عنوان شده، فعاليت يا ضريب فعاليت راديكال هاي آزاد داراي تاثير‎ ‎بسزا در ميزان درجه پليمريزاسيون مواد پليمري حاصله مي باشد‎.‎

در طي فرآيند‎ ‎پليمريزاسيون يك بخش مشخص از مونومر و كاتاليست با يكديگر واكنش داده، در ادامه‎ ‎مواد ديگر به رآكتور افزوده مي شود. توزيع مولكولي  پليمرها وابسته به نحوه تغذيه‎ ‎مواد مونومري به رآكتور بوده، نرخ تغذيه مواد مونومري داراي تاثير بسزا در خصوصيات‎ ‎فيلم هاي حاصله مي باشد. (در اغلب امولسيون هاي ‏PVAc‏ حاوي 5/0 درصد وزني  وينيل‎ ‎استات واكنش نداده بوده، در نتيجه اين امر ارتباط مستقيم با كاهش ميزان اسيد استيك‎ ‎و استالدهيد ( مواد حاصله از هيدروليز مواد مونومري حاصله از هيدروليز مواد‏‎ ‎مونومري) مي باشد.‏
در اين راستا، در عمليات پليمريزاسيون مي توان از روش‎ ‎پليمريزاسيون ‏bulk‏ استفاده نمود، در روش مذكور به علت افزايش ويسكوزيته مواد‏‎ ‎پليمري در مدت زمان پليمريزاسيون با مشكلات عديده روبرو بوده، لذا امروزه بيشتر از‏‎ ‎روش پليمريزاسيون امولسيون استفاده مي شود.‏

تاليف و ترجمه: مهندس خشايار مهاجر شجاعي