کوپلیمر استایرن آکریلیک (Styrene Acrylic Copolymer)
یکی از اصلی‌ترین اهداف پیدایش رزین‌های آکریلیکی پایه آب برطرف کردن مشکلات رزین‌های آلکیدی در صنعت رنگ بود. رنگ‌های آلکیدی (روغنی) که اساس آن‌ها آلی است، مشکلاتی از قبیل: مقاومت پایین در برابر قلیا، دیر خشک بودن و پایین بودن سرعت عملکرد، داشتن حلال نفتی در ساختار خود و متعاقباً مشکلات زیست‌محیطی را داشتند. بدین ترتیب رنگ‌های پلاستیک بر پایه هموپلیمر وینیل استات تولید و به میدان آمدند که مقاومت بسیار پایینی در برابر آب و شستشو داشتند. پس از آن رنگ‌های وینیل آکریلیک که حاصل رزین‌های وینیل آکریلیک بودند، سنتز شدند. رنگ‌های بر پایه وینیل آکریلیک با اینکه از رنگ‌های پلاستیک بر پایه هموپلیمر وینیل استات مقاوم‌تر بودند کماکان مقاومت پایینی در برابر آب داشتند و به‌راحتی با شستشو از بین می‌رفتند. بنابراین رنگ‌های آکریلیکی بر پایه رزین‌های امولسیونی استایرن آکریلیک ساخته شدند. این دسته از رزین‌ها آلودگی‌های زیست‌محیطی ندارند و از طرفی مقاومت در برابر آب و مقاومت در برابر قلیای بالایی دارند. بدین ترتیب جایگاه ویژه‌ای پیدا کردند و به‌عنوان جایگزین رنگ‌های روغنی در صنعت مطرح شدند.
استایرن (Styrene)
استایرن اولین بار در قرن نوزدهم به‌طور طبیعی از طریق تقطیر برگ درخت گل حنا Storax به دست آمد. این ترکیب شیمیایی در قطران زغال‌سنگ نیز یافت می‌شود. این ترکیب مایعی بی‌رنگ با فرمول شیمیایی C6H5CH=CH2 است که با نام‌های اتیل بنزن، وینیل بنزن و فنیل اتن نیز شناخته می‌شود. حضور گروه وینیلی در ساختار استایرن اجازه پلیمریزه شدن این مونومر را می‌دهد. محصولات تجاری عمده‌ای که از این مونومر حاصل می‌شود، پلی استایرن، لاستیک‌های استایرن- بوتادین (SBR)، استایرن-ایزوپرن، استایرن-دی وینیل بنزن، رزین استایرن-آکریلونیتریل، رزین‌های استایرن آکریلیک و غیره هستند. این ترکیبات سنتز شده از استایرن کاربردهای زیادی در پلاستیک‌ها، لاستیک‌ها، عایق، پشم‌شیشه، خودروسازی، ظروف غذا و نیز صنعت نساجی دارند. استایرن اولین بار در سال 1930 از طریق هیدروژن زدایی اتیل بنزن سنتز به دست آمد. در زیر روش سنتز مونومر استایرن از بنزن و اتیلن نشان داده‌شده است.
روش سنتز استایرن
خانواده آکریلات
خانواده آکریلات
آکریلات ها نمک‌ها، استرها و بازهای مزدوج آکریلیک اسید و مشتقات آن بوده که به‌صورت آنیون(-CH2=CHCOO) نشان داده می‌شوند. رایج‌ترین عضو این خانواده ، متیل آکریلات است. آکریلات ها حاوی گروه وینیلی متصل به کربونیل هستند که این ترکیبات به دلیل دارا بودن دو گروه فعال بسیار حائز اهمیت و مستعد واکنش پلیمریزاسیون هستند. ویژگی پلی آکریلات های سنتز شده بدین ترتیب شفافیت بالا، مقاومت بالا در برابر شکستگی و ارتجاع پذیری مطلوب آن‌ها است. مونومرهای آکریلاتی که برای ساخت پلی آکریلات ها بکار می‌روند بر اساس ساختار آکریلیک اسید هستند. در جدول زیر نام ترکیب شیمیایی، فرمول شیمیایی و ساختار برخی از این آکریلات ها به نمایش گذاشته‌شده است:
رزین‌های آکریلیک
آکریلیک‌ها مقاومت بالایی در برابر اشعه ماورای بنفش دارند. رزین‌های آکریلیک از پلیمریزاسیون متیل، اتیل و بوتیل استرهای آکریلیک اسید و متاکریلیک اسید به تنهایی یا با یکدیگر در اثر گرما و آغازگرهای مناسب حاصل می‌شوند. رزین‌های آکریلیکی را با استفاده از پلیمریزاسیون توده‌ای، امولسیونی و محلول می‌توان سنتز کرد. این دسته از رزین‌ها به دلیل شفافیت، درخشندگی، سهولت ساخت و تنوع ویژگی‌ها و کاربرد، در صنعت بسیار استفاده می‌شوند. از ویژگی‌های برجسته این دسته از رزین‌ها می‌توان به خواص نوری عالی اشاره کرد. رزین‌های استایرن آکریلیک یکی از انواع این رزین‌ها هستند.
رزین‌های استایرن آکریلیک (Styrene acrylic resins)
رزین‌های بر پایه آکریلات ها از مقاومت مکانیکی بالا، مقاومت بالا در برابر نور و مقاومت در برابر یخ‌زدگی خوبی برخوردار هستند ترکیب مونومرهای آکریلاتی با استایرن و نیز تولید کو پلیمرهای استایرن آکریلیک سبب افزایش مقاومت در برابر آب این دسته از کو پلیمرها می‌شود. رزین‌های استایرن آکریلیک متوسط وزن مولکولی بالایی دارند که این خود باعث بهبود خواص شیمیایی آن‌ها می‌شود. روش اصلی سنتز این دسته از رزین‌ها، فرایند پلیمریزاسیون امولسیونی است. علاقه‌مندان جهت کسب اطلاعات بیشتر به مقاله پلیمریزاسیون امولسیونی رجوع کنید.
ویژگی‌های رزین‌های استایرن آکریلیک: ویژگی بارز رزین‌های استایرن آکریلیک مقاومت در برابر آب و نیز مقاومت در برابر قلیا است. از دیگر ویژگی‌های آن‌ها می‌توان به انعطاف‌پذیری مطلوب، استحکام کششی مناسب، چسبندگی بالا به سطوح مختلف، سازگاری با انواع پرکننده‌ها، تشکیل فیلم شفاف پس از خشک شدن، توان بالای نگهداری رنگ‌دانه و پرکننده‌ها، سازگاری با انواع حلال‌ها و غیره اشاره کرد.
کاربرد رزین‌های استایرن آکریلیک
رزین‌های استایرن آکریلیک با توجه به مونومر آکریلات متفاوت و نیز نسبت مونومرهای بکار رفته در ساختار پلیمر، کاربردهای گسترده‌ای در صنایعی از قبیل نساجی، رنگ ساختمان، چوب و سلولزی و صنعت منسوجات نبافته دارند. در زیر برخی از کاربردهای آن‌ها به‌اختصار آورده شده است:
- رنگ دریایی
- چسب کاشی
- بیندرچاپ پارچه
- آهار منسوجات نبافته
- چسب حساس به فشار
- رنگ و پوشش سطوح داخلی
- خمیرهای درزگیر و ساخت عایق
نتیجه‌گیری: پلیمرها دنیای گسترده‌ای از ترکیبات با ویژگی‌ها و کاربرد متنوع در صنایع مختلف هستند. این دسته از ترکیبات به دو دسته هموپلیمر و کوپلیمر تقسیم می‌شوند. کوپلیمرها که از ادغام مونومرهای متفاوت به دست می‌آیند، طیف وسیعی از پلیمرها هستند. یکی از انواع کوپلیمرها، کوپلیمراستایرن آکریلیک است. ویژگی بارز این دسته از کوپلیمرها مقاومت بالا در برابر آب و نیز مقاومت در برابر قلیا است. کوپلیمرهای آکریلیک خالص و کوپلیمرهای وینیل آکریلیک از دیگر کوپلیمرهای بر پایه مونومرهای آکریلات هستند که ویژگی‌ها و کاربردهای گسترده‌ای دارند. برای آشنایی با این دسته از کوپلیمرها ما را در مقالات بعدی دانستنی‌های پلیمر همراهی کنید.
کاربرد کوپلیمر استایرن آکریلیک در صنایع
درباره نویسنده 
