کاهش سمیت رنگ های پودری: ساخت رزین پلی استر جامد عاری از تری ملیتیک انیدرید دوستدار محیط زیست

فرضیه: مونومر تری ملیتیک انیدرید (TMA) به عنوان ماده سمی به وفور در فرمول بندی پوشش های پودری استفاده می شود که اثرهای مخربی روی دستگاه تنفسی افراد شاغل در این حوزه دارد. هدف از این مطالعه، حذف مونومر TMA در فرمول بندی رزین پلی استر اشباع جامد برای سامانه های پوششی هیبریدی ۶۰/۴۰ است، به طوری که مقاومت های فیزیکی-مکانیکی پوشش نسبت به سامانه های مرسوم افت نکند.روش ها: از مونومر تری متیلول پروپان (TMP) برای شاخه دارکردن و از آدپیک اسید برای کربوکسیل دارکردن شاخه ها استفاده شد. متغیر مقدار شاخه ای شدن (میزان عاملیت) متناسب با مقدار TMP ۰-۲ مول به ازای هر زنجیر پلی استر با جرم مولکولی (g/mol) ۴۰۰۰ بود. سنتز این رزین با روش های طیف سنجی زیرقرمز و طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای پروتون تایید و خواص آن ها با استفاده از آزمون های گرماسنجی پویشی تفاضلی، آزمون سوانگای ژل تراوایی، آزمون عدد اسیدی و گران روی بررسی شد.یافته ها: رزین های پلی استری با جرم مولکولی ۳۹۰۰-۴۴۰۰، Tg برابر ۴۴-۶۳، عدد اسیدی (mg KOH/g) ۳۲-۵۶ و گران رویps۱۵-۳۸  حاصل شدند. سپس پوشش پودری در ضخامت های مختلف ۵۰-۲۰۰ میکرون با استفاده از رزین ها تهیه شدند (دمای پخت:  ۲۰۰درجه در ۱۰ دقیقه) و عملکرد آن ها در سامانه پوششی بررسی شد. مطابق با نتایج، با افزایش مقدار TMP، براقیت پوشش کاهش، سختی ابتدا افزایش و بعد کاهش، ضربه مستقیم-غیرمستقیم و همچنین کسر ژلی ابتدا افزایش و سپس کاهش داشته اند؛ این درحالی است که تمام نمونه ها چسبندگی و مقاومت به خمش مندرل بسیار عالی از خود نشان دادند. بدین ترتیب، رزین پلی استر جامد کربوکسیل دار با مقدار TMP ۱.۵ مول و جرم مولکولی معادل (g/mol) ۴۲۱۰، گران روی معادل ۳۴.۵ پویز، عدد اسیدی معادل (mg KOH/g) ۵۲ و Tg  حدود ℃ ۵۶.۵ منجر به پوششی با خواص بهینه شامل براقیت ۹۴%، سختی ۱۳۲ ثانیه، ضربه مستقیم و غیر مستقیم ۱۶۰ و ۹۵ میکرون، کسر ژلی ۹۸%، مقاومت به خمش مندرل بدون ترک و چسبندگی به فلز ۵B شد.

کلیدواژه ها:

پوشش پودری هیبرید ، رزین پلی استر پودری کربوکسیله ، سمیت ، تری ملیتیک انیدرید ، ساختار شاخه ای