Initiateurs de radicaux libres Vazo™ pour résines de revêtem

Résines de revêtement et polymérisation radicalaire

De nombreux revêtements utilisés dans les marchés industriels, automobiles et architecturaux reposent sur des résines de revêtement organiques. En plus d'offrir des propriétés d'adhérence, de durabilité, de flexibilité et de brillance, ces résines servent de composant filmogène qui lie d'autres constituants tels que des pigments et des additifs dans un système uniforme. Ce système est le revêtement qui assure la protection et les améliorations visuelles du substrat.

L'une des principales méthodes de création de ces résines est la polymérisation radicalaire, dans laquelle les polymères de résine sont formés en combinant des intermédiaires radicaux libres par des réactions d'addition favorisées par la thermodynamique. En général, les monomères qui peuvent être polymérisés par cette technique sont des alcènes ou des alcènes fonctionnellement substitués, tels que les monomères acryliques. Voici quelques exemples de monomères acryliques et d'autres monomères polymérisés par polymérisation radicalaire :

Acrylate de méthyle	Acrylamide	Méthacrylate de méthyle	Acétate de vinyle	Acide acrylique	Chlorure de vinyle	Styrène	Éthylène

Pour démarrer le processus de polymérisation radicalaire, un initiateur doit d'abord être introduit dans les monomères. Une fois activé, l'initiateur servira de source de radicaux libres qui se lieront aux monomères alcènes et les ouvriront, produisant à leur tour un autre radical libre. Le radical libre lié initiateur-monomère nouvellement formé continuera alors à s'ouvrir et à se lier à un autre monomère, répétant le processus pour se propager et créer des polymères. Étant donné que l'initiateur joue un rôle essentiel dans la polymérisation, le bon initiateur doit être utilisé.

Initiateurs de polymérisation radicalaire Vazo™

Vazo™ est une classe de composés azoïques qui produisent des initiateurs de polymérisation radicalaire, qui sont très efficaces et faciles à utiliser pour fournir une initiation radicalaire pour générer des résines polymères utilisées dans les revêtements. Comme ces composés ont un groupe de liaison central de N2, il existe une force motrice thermodynamiquement favorable pour libérer le gaz N2 du composé, ce qui permet aux initiateurs radicalaires d'être facilement formés par décomposition thermique ou photolytique. Le schéma de décomposition chimique général de Vazo™ en gaz N2 et initiateurs radicalaires est présenté ci-dessous.

Vazo™ ne réagit pas avec les solvants, les colorants, les pigments ou les agents sensibles à la redox, et les grades non solubles dans l'eau ne sont pas sensibles au pH en ce qui concerne la décomposition. Cela rend Vazo™ plus facile à utiliser dans divers systèmes, étant donné qu'il y a moins d'exigences en matière de conditions de réaction. De plus, comme la décomposition est contrôlée par la température plutôt que par d'autres espèces chimiques, Vazo™ présente une cinétique de réaction de premier ordre qui est hautement prévisible.

Principaux avantages de Vazo™ dans la polymérisation radicalaire pour les résines de revêtement

Plusieurs facteurs font spécifiquement de Vazo™ le meilleur choix pour les initiateurs destinés à la fabrication de résines polymères utilisées dans les revêtements. En raison du mécanisme de décomposition hautement contrôlé de Vazo™, comme indiqué, des polymères peuvent être créés avec des poids moléculaires spécifiques, une polydispersité étroite et une viscosité plus faible.

Une autre propriété essentielle de Vazo™ pour la création de polymères utilisés dans les revêtements est qu'il n'extrait pas facilement l'hydrogène des chaînes polymères en croissance. Au cours de l'étape de propagation de la polymérisation, d'autres initiateurs de polymérisation radicalaire comme les peroxydes organiques peuvent extraire l'hydrogène et laisser un site ouvert inattendu qui provoque une propagation de manière incontrôlée, conduisant à des polymères réticulés prématurément. Un exemple de ceci est illustré ci-dessous.

Comme Vazo™ n'extrait pas facilement l'hydrogène, il peut garantir que le polymère de résine souhaité est produit et que les défauts de chaîne polymère sont réduits. Cela rend Vazo™ particulièrement utile pour les applications de revêtement polymères spéciaux et nouveaux. De plus, comme Vazo™ ne contient pas de liaisons oxygène, les risques de scission de chaîne et de « décompression » prématurée des polymères sont minimisés, ce qui évite la dégradation prématurée du film et le jaunissement associé des revêtements qui peuvent se produire avec les initiateurs de peroxyde organique.

Enfin, dans le cadre de la mise en œuvre des réglementations environnementales et de la qualité de l'air, des techniques de polymérisation radicalaire ont récemment été développées pour produire des résines à faible teneur en COV, nécessitant l'utilisation d'un initiateur azoïque. Parmi les exemples, citons les techniques de transfert de chaîne catalytique (CCT) et de transfert de chaîne par fragmentation supplémentaire réversible (RAFT).

Comment sélectionner et utiliser les composés Vazo™ pour les résines de revêtement

En général, les grades Vazo™ sont sélectionnés en fonction du milieu de réaction (solvant) et de la température de réaction souhaitée. Les grades Vazo™ sont disponibles dans des plages de températures de réaction basses à élevées, ainsi que dans des variétés solubles dans les solvants et dans l'eau. Le numéro associé à chaque grade est une indication approximative pour une température de demi-vie de 10 heures, où une plage de températures de réaction appropriée peut être de 10 °C à 30 °C au-dessus ou en dessous du numéro de grade. Les grades Vazo™ à température d'initiation inférieure sont utiles lorsqu'une faible formation de couleur est une priorité, comme dans les revêtements transparents.

Le tableau suivant présente les qualités qui peuvent être envisagées pour la production de polymères destinés aux résines de revêtement, par application :

Initiateur	Structure moléculaire	Application
Vazo™ 52		Idéal pour les polymérisations à basse température dans une variété de solvants organiques
Vazo™ 64		Efficacité d'initiateur la plus élevée sur une base livre par mole
Vazo™ 67		Solubilité la plus élevée dans la plus large gamme de solvants organiques ; alternative directe au Vazo™64
Vazo™ 88		Initiateur privilégié pour les polymérisations à haute température dans une grande variété de solvants organiques
Vazo™ 56 WSP		Soluble dans l'eau pour une utilisation dans les polymérisations en émulsion
Vazo™ 68 WSP		Composé azoïque très polyvalent : soluble dans les systèmes aqueux et organiques

Les taux d'utilisation de Vazo™ varient de 0,01 à 4 % en poids (en poids de monomère), avec un taux d'utilisation médian de 0,5 à 1,5 % en poids (en poids de monomère). Vazo™ peut être utilisé dans des polymérisations radicalaires libres en vrac, en solution, en suspension ou en émulsion comme seul initiateur. Il peut même être combiné avec d'autres types d'initiateurs si vous le souhaitez, car Vazo™ ne subit pas de décomposition induite par les radicaux libres par rapport à d'autres initiateurs comme les peroxydes organiques.

Résumé

De nombreuses industries utilisent des résines de haute qualité pour formuler des revêtements. Ces revêtements comprennent ceux utilisés sur les bâtiments architecturaux, les véhicules et structures marins, les automobiles et même les emballages de biens de consommation. La polymérisation radicalaire est une technique largement utilisée pour créer des résines polymères pour les revêtements, et cette technique de polymérisation nécessite l'utilisation d'un initiateur de radicaux libres. Les initiateurs de radicaux libres Vazo™ offrent les caractéristiques suivantes :

• Non-réactivité avec d'autres composants dans les formulations de revêtement, tels que les solvants, les colorants, les agents sensibles à la redox et d'autres additifs
• Décomposition basée sur la température, plutôt que dépendante d'autres constituants de la solution
• Meilleur contrôle de la formation de la structure du polymère de revêtement, avec moins de défauts de chaîne et de réticulation prématurée
• Minimisation de la scission de chaîne et de la dégradation du film, conduisant à moins de jaunissement dans les revêtements
• Variété d'options de qualité pour une adéquation dans une gamme de solvants et de températures de réaction

Ces caractéristiques profitent aux fabricants de résine avec un initiateur plus facile à utiliser, qui formera précisément les polymères souhaités pour chaque application de revêtement et permettra la production de polymères de haute qualité.

Contactez-nous ci-dessous pour demander un devis sur Vazo™ à utiliser dans votre processus de polymérisation de résine de revêtement.