Waterborne hyperbranched alkyd-acrylic resin obtained by miniemulsion polymerization

Resina alquídico-acrílica hiperramificada de base acuosa obtenida por polimerización en miniemulsión

Se sintetizaron cuatro resinas alquídico-acrílicas hiperramificadas de base acuosa (HBRAA) por polimerización en miniemulsión a partir de una resina alquídica hiperramificada (HBR), metacrilato de metilo (MMA), acrilato de butilo (BA) y ácido acrílico (AA), utilizando peróxido de benzoilo (BPO) y persulfato de amonio (AP) como iniciadores. La reacción entre el HBR y los monómeros acrílicos se evidenció mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), resonancia magnética nuclear (RMN) y cromatografía de permeación en gel (GPC).

El porcentaje de conversión, la temperatura de transición vítrea (T_g), el contenido de polímero acrílico (determinado mediante extracción soxhlet) y el peso molecular aumentaron con el contenido de monómeros acrílicos utilizados en la síntesis. La principal estructura formada durante la síntesis fue la HBRAA. El análisis mediante dispersión dinámica de la luz (DLS) mostró que la distribución del tamaño de las partículas de las resinas HBRAA2, HBRAA3 y HBRAA4 era principalmente monomodal. Las propiedades de la película (brillo, flexibilidad, adhesión y tiempo de secado) del HBRAA eran buenas.

INTRODUCCIÓN

El uso de recursos renovables en la preparación de diversos materiales industriales se ha revitalizado debido a las preocupaciones ambientales. El año pasado, se realizó una investigación sobre recubrimientos con el objetivo de reducir los compuestos orgánicos volátiles (COV). Estos últimos (los COV) son tóxicos, responsables del calentamiento global y los cambios climáticos, y del deterioro de la capa de ozono fotoquímico. Se han adoptado algunas alternativas para obtener materiales ecológicos, entre las cuales se están desarrollando recubrimientos a base de agua y polímeros hiper-ramificados con alto contenido de sólidos.

Un polímero híbrido está compuesto por al menos dos tipos de materiales, diferentes en naturaleza química, que normalmente son incompatibles pero se enlazan mediante enlaces covalentes químicos o fuertes fuerzas intermoleculares secundarias. Recientemente, se ha dedicado investigación a este tema. Las resinas alquídicas son una buena alternativa para obtener recubrimientos híbridos ecológicos (resinas a base de agua), ya que pueden modificarse mediante reacciones de adición con otros materiales a través de enlaces dobles, ofreciendo acceso a otras estructuras y materiales con propiedades novedosas y mejoradas.

Las resinas HBR exhiben un tiempo corto para el secado químico, alto brillo, así como resistencia química. Las resinas acrílicas son más resistentes a la luz ultravioleta, muestran un tiempo de secado más corto y mejor resistencia química que las resinas alquídicas. Sin embargo, las propiedades de brillo y dureza en un sustrato poroso de las resinas acrílicas son regulares.