پلیمریزاسیون امولسیونی مونومرهای اکریلیک و استایرن در حضور و در غیاب نانوذرات مونت موریلونیت (mmt, o-mmt)جهت مصرف در صنایع رنگ پایه آبی

پلیمریزاسیون امولسیونی به طور گسترده برای تولید دامنه ی وسیعی از لاتکس های پلیمری همچون رنگ ها، چسب ها و... مورد استفاده قرار می گیرند. لاتکس های اکریلیک- استایرن ساخته شده از مونومرهای اکریلیک و استایرن، مزایای زیادی دارند. برای مثال، منابع وسیعی از مواد خام، نسبت بالای عملکرد به قیمت و فرآیند سنتز ساده داشته و همچنین مقاومت خوبی به آب، مواد قلیایی و سایش نشان می دهند. بنابراین، لاتکس های اکریلیک-استایرن به طور وسیع در پوشش های ساختمانی، پوشش های سطح فلزات و موارد دیگر کاربرد دارند. هدف از انجام این تحقیق سنتز لاتکس های ( بوتیل اکریلات/ متیل متاکریلات/ استایرن ) و نانوکامپوزیت های آن ها با نانوذرات مونت موریلونیت، جهت کاربرد در صنایع رنگ پایه آبی می باشد. به همین دلیل، ویژگی های گرانروی، سرعت خشک شدن، چسبندگی، سختی مدادی و انعطاف پذیری لاتکس های بدست آمده مورد بررسی قرار گرفتند. در ابتدا با انتخاب یک فرمولاسیون مبنا جهت انجام امولسیون پلیمریزاسیون با درصد تبدیل بالا (98%) ، طی 8 آزمایش پارامترهای نرخ خوراک دهی، دما، غلظت آغازگر و غلظت امولسیفایرها تغییر داده شد و به ترتیب مقادیر gr/h68، °c85 ، wt%1 و mole01545/0 از این پارامترها برای ادامه ی آزمایشات انتتخاب گردید. در تمامی این آزمایشات نسبت وزنی 60 /20/20 برای مونومرهای بوتیل اکریلات / متیل متاکریلات / استایرن و نسبت وزنی 50/50 برای امولسیفایر آنیونی به غیر یونی ثابت در نظر گرفته شد. در ادامه طی 8 آزمایش و با ثابت در نظر گرفتن مقادیر و شرایط بدست آمده، نسبت امولسیفایر یونی ( سدیم لوریل سولفات ) به امولسیفایر غیر یونی ( نونیل فنول پلی اکسی اتیلن گلایکول ) در مجموع غلظت ثابت 01545/0 مول تغییر کرد و ویژگی های لاتکس مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ی لاتکس با نسبت 30 به 70 از امولسیفایر نونیل فنول پلی اکسی اتیلن گلایکول به سدیم لوریل سولفات با چسبندگیb5 ، سختی مدادی h1 ، انعطاف پذیری mm2 و مدت زمان min7 برای خشک شدن سطحی، بهترین نتایج را نشان داد و برای ساخت نانوکامپوزیت ها مورد استفاده قرار گرفت. سپس به منظور ارتقاء خواص مکانیکی لاتکس ها و همچنین بررسی تاثیر حضور نانوذرات مونت موریلونیت در غلظت های مختلف (کلویزیت-a15= 1% ، 2% ، 3% ، 4% ، 5% ) بر درصد تبدیل واکنش، گرانروی و سرعت خشک شدن فیلم لاتکس، سنتز در حضور نانوذرات انجام گرفت. سپس از لاتکس های حاوی کلویزیت-a15 طبق فرمولاسیون رنگ ساخته شده در شرکت ریف در اصفهان ( شناخته شده با نام اکریلیک-367 ) نمونه های رنگ تهیه گردید. نتایج بدست آمده افزایش 1 تا 3 واحدی در سختی نانوکامپوزیت ها نسبت به نمونه های بدون نانوذرات را نشان دادند. در نهایت از مقایسه ی نتایج، رنگ بر پایه ی لاتکس حاوی 3%وزنی کلویزیت-a15 با چسبندگی b5 ، سختی مدادی h4 و انعطاف پذیری mm2، جهت استفاده در صنایع رنگ پایه آبی مناسب تشخیص داده شد. در طیف ftir نانوکامپوزیت (بوتیل اکریلات / متیل متاکریلات / استایرن / کلویزیت-a15) ، انتقال پیک های مربوط به پیوند کربونیل از عدد موجی cm-11732 به عدد موجی cm-11728 و پیوند آلومینیوم - اکسیژن رس از عدد موجی cm-1466 به عدد موجی cm-1 461 نشان دهنده ی بر همکنش بین پلیمر و رس می باشد. همچنین نتایج مربوط به dsc، افزایش دمای انتقال شیشه ای لاتکس حاوی 3% وزنی کلویزیت-a15 از 5/7- درجه ی سانتیگراد به 19 درجه ی سانتیگراد را در مقایسه با نمونه ی شاهد نشان می دهد.