การเตรียมอีพอกซีอะคริเลตที่มีความหนืดต่ำและความยืดหยุ่นสูงและการประยุกต์ใช้ในสารเคลือบที่รักษาด้วยแสงยูวี

นักวิจัยพบว่าการดัดแปลงอีพอกซีอะคริเลต (EA) ด้วยสารตัวกลางที่มีปลายเป็นคาร์บอกซิลช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของฟิล์มและลดความหนืดของเรซิน การศึกษานี้ยังพิสูจน์ว่าวัตถุดิบที่ใช้มีราคาไม่แพงและหาได้ง่าย

ปัจจุบันอีพอกซีอะคริเลต (EA) เป็นโอลิโกเมอร์ที่บ่มด้วยแสงยูวีที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากระยะเวลาการบ่มสั้น ความแข็งของสารเคลือบสูง สมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยม และความเสถียรทางความร้อน เพื่อแก้ไขปัญหาความเปราะสูง ความยืดหยุ่นต่ำ และความหนืดสูงของอีพอกซีอะคริเลตโอลิโกเมอร์ที่บ่มด้วยแสงยูวี ซึ่งมีความหนืดต่ำและความยืดหยุ่นสูง จึงถูกนำมาเตรียมและนำไปใช้กับสารเคลือบที่บ่มด้วยแสงยูวี สารตัวกลางที่สิ้นสุดด้วยคาร์บอกซิลที่ได้จากปฏิกิริยาระหว่างแอนไฮไดรด์และไดออลถูกนำมาใช้เพื่อปรับเปลี่ยนอีพอกซีอะคริเลตเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นของฟิล์มที่บ่มแล้ว และความยืดหยุ่นดังกล่าวถูกปรับตามความยาวของสายโซ่คาร์บอนของไดออล

ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่น เรซินอีพอกซีจึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการเคลือบมากกว่าสารยึดเกาะประเภทอื่นๆ เกือบทั้งหมด ในหนังสืออ้างอิงเล่มใหม่ “Epoxy Resins” ผู้เขียน Dornbusch, Christ และ Rasing ได้อธิบายพื้นฐานทางเคมีของกลุ่มอีพอกซี และใช้สูตรเฉพาะเพื่ออธิบายการใช้เรซินอีพอกซีและฟีน็อกซีในงานเคลือบอุตสาหกรรม ซึ่งรวมถึงการป้องกันการกัดกร่อน สารเคลือบพื้น สารเคลือบผง และสารเคลือบกระป๋องภายใน

ความหนืดของเรซินลดลงโดยการแทนที่ E51 บางส่วนด้วยไบนารีไกลซิดิลอีเทอร์ เมื่อเปรียบเทียบกับ EA ที่ไม่ได้ดัดแปลง ความหนืดของเรซินที่เตรียมในการศึกษานี้ลดลงจาก 29800 เป็น 13920 mPa s (25°C) และความยืดหยุ่นของฟิล์มที่บ่มแล้วเพิ่มขึ้นจาก 12 เป็น 1 มม. เมื่อเปรียบเทียบกับ EA ดัดแปลงที่มีจำหน่ายในท้องตลาด วัตถุดิบที่ใช้ในการศึกษานี้มีต้นทุนต่ำและหาได้ง่ายด้วยอุณหภูมิปฏิกิริยาต่ำกว่า 130°C โดยใช้กระบวนการสังเคราะห์แบบง่าย และไม่มีตัวทำละลายอินทรีย์

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Coatings Technology and Research เล่มที่ 21 ในเดือนพฤศจิกายน 2023