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Redução da viscosidade do Clearcoat automotivo de sólidos elevados com monómero de baixa viscosidade do metacrilato de isopropilo

A substituição do metacrilato de isopropilo (IPMA, CAS 4655-34-9) por comonómeros metacrílicos de menor solubilidade ou de maior viscosidade na espinha dorsal do poliol acrílico de um revestimento transparente automotivo com alto teor de sólidos aborda uma restrição de formulação criada pelos tetos de compostos orgânicos voláteis no anexo IIB da Diretiva 2004/42/CE da União Europeia e nos Estados Unidos 40 CFR Parte 59 Subparte EEEE. O IPMA, com uma massa molar de 128,17 g/mol e uma viscosidade líquida limpa abaixo de 1 mPa·s a 20°C, é um éster de metacrilato cuja cadeia lateral de isopropilo ramificada interrompe a embalagem da cadeia do polímero sem transmitir a deriva extrema de volume livre associada ao metacrilato de n-butilo. Um poliol acrílico convencional em 60% em peso sólidos em Aromatic 100 e acetato de n-butilo pode apresentar viscosidade de baixa cisalhamento de 1.200-1.600 mPa·s a 25°C quando medido de acordo com ASTM D2196-20; diluição adicional do solvente para 250-350 mPa·s território de viscosidade de pulverização muitas vezes excede os limites regulatórios de COV. A copolimerização do IPMA no poliol a 8-15% em peso da alimentação total do monômero reduz o volume hidrodinâmico e permite a mesma viscosidade de aplicação em sólidos mais altos ou os mesmos sólidos com menor demanda de solvente. O mecanismo é condicional: em um revestimento transparente convencional de dois componentes curado com isocianato ou de um componente curado com melamina, o IPMA pós-adicionado permanece sem ligação porque sua dupla ligação de metacrilato não é consumida pela reação de cura isocianato-hidroxilo ou melamina-hidroxilo. A menos que o revestimento seja curado por raio ultravioleta ou de elétrons, o IPMA deve ser incorporado durante a copolimerização de radicais livres da resina de poliol acrílico. Se o IPMA for adicionado após a síntese de resina como um chamado diluente reativo em um sistema curado térmicamente, ele atua como um plastificante fugitivo e compromete a densidade de reticulação, dureza e intemperie a longo prazo. Este limite define o perfil de risco para revestimentos transparentes de alto teor de sólidos formulados com IPMA e explica por que as condições do reator de resina, e não a mistura pós-aditiva, determinam se o monómero funciona como uma verdadeira ferramenta de redução de viscosidade.

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