W przemysłowych powłokach architektonicznych wodnych i klejach budowlanych minimalna temperatura tworzenia folii (
MFFT) związków dyspersyjnych na bazie poli(alkoholu winylowego)–poli(octanu winylowego) (
PVA-PVAc) określa zastosowanie w niskich temperaturach, zapotrzebowanie na koalescencję i wydajność podczas eksploatacji. Zgodnie ze standardową metodą badania
ASTM D2354-10 (MFFT pojazdów emulsyjnych) rejestruje się temperaturę, przy której w klinowym pasku gradientu temperatury tworzy się ciągła, wolna od pęknięć folia. W systemach
PVA-PVAc nieproszczonych lub lekko przeszczepionych
MFFT zazwyczaj wynosi od
12 °C do
28 °C, w dużej mierze zależy od efektu plastyfikującego koloidu ochronnego poli(alkoholu winylowego) i stężenia pozostałego monomeru octanu winylowego. Jednakże umyślne przeszczepienie łańcuchów bocznych
PVAc na kręgosłup
PVA podczas półciągłej polimerizacji emulsji wywołuje nie-monotoniczne przesunięcie w
MFFT, którego nie można przewidzieć z samego składu masowego. Kwantitatyzacja tej zmiany masy cząsteczkowej wywołanej przez przeszczep za pomocą wysokowydajnej chromatografii wykluczającej wielkość w połączeniu z wielokątną rozpraszaniem światła laserowego i refraktometrią różnicową (
HPSEC-MALLS-RI) ujawnia, że architektura łańcucha, a nie prosta zawartość plastyfikatora, dyktuje termodynamikę tworzenia folii. W typowej skalowaniu od reaktora szklanego z okładką
1 L wyposażonego w wirnik kotwicowy pracujący z prędkością
120 obr/min do zbiornika produkcyjnego
5000 L różnice w wydajności przeszczepu o mniej niż
±2 punkty procentowe mogą zmienić
MFFT o
7–10 °C, tworząc wrażliwość przetwarzania wymagającą kontroli analitycznej w czasie rzeczywistym. Pochodzenie cząsteczkowe polega na zmniejszeniu mobilności segmentów łańcucha, gdy przeszczepy
PVAc są wystarczająco długie, aby zaplątać się z ciągłą fazą bogatą w poli(alkohol winylowy), podnosząc tym samym efektywną temperaturę przejścia szklanego interfejsu. Przy poziomach przeszczepów poniżej
5% wagowych (przeszczepiony
PVAc na całkowity polimer),
MFFT zazwyczaj gwałtownie spada z
22 °C do
6 °C ponieważ krótkie przeszczepy działają jako kowalentnie związane wewnętrzne plastyfikatory, które zakłócają krystaliczność
PVA. Między przeszczepieniem
5% wagowych a
12% wagowych,
MFFT jest płaskowyższy lub zmniejsza się tylko marginalnie, odzwierciedlając równowagę między wewnętrzną plastyfikacją a zwiększoną objętością hydrodynamiczną. Dzienniki reaktorów przemysłowych z pojemnika o objętości szklanej
50 L przeprowadzającego syntezę półpartiową octanu winylu z inicjatorem redoksowym persusiarczanu amonu/metabissiarczanu sodu pokazują, że gdy natychmiastowy stosunek przeszczepu - monitorowany przez ekstrakcję grawimetryczną wolnego
PVAc z acetonem i późniejszą analizę
GPC- przekracza
15% wagowych,
MFFT zaczyna ponownie rosnąć, czasami przekraczając wartość kontroly nieproszczonej o
4-8 °C. Odwrócenie to zbiega się z pojawieniem się struktur gałęzi na gałęzi wykrywalnych za pomocą asymetrycznego frakcjonowania przepływu pola-przepływu (
AF4) i gwałtownego wzrostu ogona o wysokiej masie cząsteczkowej rozkładu masy cząsteczkowej. W związku z tym praktyczne okno operacyjne dla depresji
MFFT bez zewnętrznej koalescencji jest ograniczone zakresem przeszczepu
3-12% wagowych, wąskim odstępem czasu, który wymaga solidnego ilościowania przesunięcia masy cząsteczkowej.
Powiązane artykuły
