வினைத்திறன் மிக்க நீர்த்துப்போகச் செய்யும் பொருட்களின் தொகுப்பு - (கட்டற்ற மூலக்கூறு புறஊதாக் கதிர் மூலம் குணப்படுத்தக்கூடிய நீர்த்துப்போகச் செய்யும் பொருட்கள்)

அக்ரிலேட் வினைத்திறன் நீர்த்துப்போகச் செய்யும் பொருட்களின் தொகுப்பு முறைகளில் முதன்மையாக நேரடி எஸ்டராக்கம், டிரான்ஸ்எஸ்டராக்கம், அமில குளோரைடு முறை, கட்ட-மாற்ற வினையூக்கம் மற்றும் கூட்டு எஸ்டராக்கம் ஆகியவை அடங்கும். இருப்பினும், பெரும்பாலானவை நேரடி எஸ்டராக்கம் மூலமாகவே உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன.

(1) நேரடி எஸ்டரிஃபிகேஷன்

CH₂=CHCOOH + ROH -வினையூக்கி→ CH₂=CHCOOR + H₂O

  நேரடி எஸ்டராக்கலுக்குப் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வினையூக்கிகளில் அடர் கந்தக அமிலம், பி-டொலுயீன்சல்போனிக் அமிலம் மற்றும் மெத்தேன்சல்போனிக் அமிலம் ஆகியவை அடங்கும். அடர் கந்தக அமிலத்தை ஒரு எஸ்டராக்க வினையூக்கியாகப் பயன்படுத்தும்போது, ​​வினைபடுபொருட்களில் நீர்நீக்கம், ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் சுய-எஸ்டராக்கம் போன்ற பக்க வினைகள் அடிக்கடி தூண்டப்படுகின்றன. இது பல்வேறு துணை விளைபொருட்களை உருவாக்குகிறது, விளைபொருள் சுத்திகரிப்பு மற்றும் மூலப்பொருள் மீட்டெடுப்பைச் சிக்கலாக்குகிறது, பிந்தைய சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளைத் தடுக்கிறது, மேலும் உபகரணங்களை அரித்து, விளைபொருளின் தரத்தையும் பாதிக்கிறது. இதன் விளைவாக, குறைந்த அளவுத் தேவைகள், குறைந்த வினை வெப்பநிலை, அதிக மாற்ற விகிதங்கள் மற்றும் சிறந்த விளைபொருள் தரம் உள்ளிட்ட அதன் நன்மைகள் காரணமாக, தற்போதைய தொழில்துறை உற்பத்தியில் பி-டொலுயீன்சல்போனிக் அமிலம் (PTSA) பிரதானமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வினை முடிந்தவுடன், வினையூக்கியை விளைபொருளிலிருந்து எளிதாகப் பிரித்தெடுக்க முடியும், இது செயல்முறைப் பணிப்பாய்வை எளிதாக்குகிறது. எஸ்டராக்கல் வினையின் போது உருவாகும் நீர், ஒரு அஸியோட்ரோபிக் என்ட்ரைனர் (நீரகற்றும் காரணி) பயன்படுத்தி அகற்றப்படுகிறது. பென்சீன், டோலுயீன், சைலீன், சைக்ளோஹெக்சேன் மற்றும் என்-ஹெப்டேன் ஆகியவை பொதுவான என்ட்ரைனர்களாகும். இவை வினை நீருடன் அஸியோட்ரோப்களை உருவாக்கி அதை வெளியேற்றுகின்றன. அல்கேன்கள் விலை உயர்ந்தவை மற்றும் அதிக ஆவியாகும் தன்மை கொண்டவை; சைலீன் அதிக கொதிநிலையைக் கொண்டுள்ளது; பென்சீன் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த கொதிநிலை மற்றும் அதிக ஆவியாகும் தன்மையைக் கொண்டிருப்பதால், அதை மீட்டெடுப்பது கடினம், மேலும் அது அதிக நச்சுத்தன்மையையும் வெளிப்படுத்துகிறது. எனவே, டோலுயீன் பொதுவாக என்ட்ரைனராக விரும்பப்படுகிறது. டோலுயீன் 110°C கொதிநிலையையும், 84°C நீர்-டோலுயீன் அஸியோட்ரோபிக் கொதிநிலையையும் கொண்டுள்ளது; இது வெற்றிடக் காய்ச்சி வடித்தல் கரைப்பான் நீக்கத்தின் போது எளிதில் ஒடுங்குகிறது, இது அதிக மீட்பு விகிதம், பென்சீனை விட குறைந்த நச்சுத்தன்மை மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் சிக்கனமான செலவு ஆகியவற்றை உறுதி செய்கிறது. இருப்பினும், சமீபத்திய ஆண்டுகளில், பூச்சுகள், மைகள் மற்றும் பசைகளில் உள்ள பென்சீன்-தொடர் கரைப்பான்கள் மீதான ஒழுங்குமுறை கட்டுப்பாடுகள், பல உற்பத்தியாளர்களை டோலுயீனை படிப்படியாகக் கைவிட்டு, அல்கேன் அடிப்படையிலான என்ட்ரைனர்களைப் பயன்படுத்தத் தூண்டியுள்ளது. அக்ரிலிக் அமில மோனோமர் மற்றும் அதன் விளைவாக உருவாகும் அக்ரிலேட் தயாரிப்பின் முன்கூட்டிய பாலிமரைசேஷனைத் தடுக்க, எஸ்டரிஃபிகேஷன் செயல்முறையின் போது பாலிமரைசேஷன் தடுப்பான்கள் அறிமுகப்படுத்தப்பட வேண்டும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் தடுப்பான்களில் ஃபீனாலிக் சேர்மங்கள் (ஹைட்ரோகுயினோன் [HQ] மற்றும் டெர்ட்-பியூட்டைல்ஹைட்ரோகுயினோன் [TBHQ] போன்றவை), அமீன் சேர்மங்கள் (ஃபீனோதியாசின் மற்றும் p-ஃபீனைலீன்டையமீன் போன்றவை), மற்றும் தாமிர ஒருங்கிணைப்பு அணைவுகள் (காப்பர் டைமெத்தில்டைஎத்தில்டைதியோகார்பமேட் மற்றும் காப்பர் டைபியூட்டைல்டைதியோகார்பமேட் போன்றவை) அடங்கும்; இவை தனித்தனியாகவோ அல்லது ஒரு கலவை வடிவமாகவோ பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உயர் அல்கைல் அக்ரிலேட்டுகளுக்கு, உருகு எஸ்டராக்கல் முறையைப் பயன்படுத்தலாம். இந்த முறை, ஒரு என்ட்ரைனரின் தேவையை நீக்குவதோடு, தேவைப்படும் வினையூக்கிகள் மற்றும் தடுப்பான்களின் அளவையும் குறைக்கிறது. 110–120°C வெப்பநிலையில் நடைபெறும் ஒரு பின்னொழுக்கு வினையைத் தொடர்ந்து, நீர்நீக்கம் செய்யப்படுகிறது. இறுதியாக, வினைபுரியாத அக்ரிலிக் அமிலம் மற்றும் எஞ்சிய நீர் ஆகியவை வெற்றிடக் காய்ச்சிவடித்தல் மூலம் அகற்றப்பட்டு, உயர் தூய்மை மற்றும் அதிக விளைச்சலுடன் கூடிய உயர் அல்கைல் அக்ரிலேட்டுகள் கிடைக்கின்றன.

(2) டிரான்ஸ்எஸ்டெரிஃபிகேஷன்

CH₂=CHCOOCH₃ + ROH → CH₂=CHCOOR + CH₃OH

  டிரான்ஸ்எஸ்டரிஃபிகேஷன் மூலம் உயர் அல்கைல் அக்ரிலேட்டுகள் அல்லது செயல்பாட்டு அக்ரிலேட்டுகளைத் தயாரிக்கும்போது, ​​மெத்தில் அக்ரிலேட் பொதுவாக கீழ் அல்கைல் எஸ்டர் தொடக்கப் பொருளாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. அதன் குறைந்த கொதிநிலை (80°C) காரணமாக, எஸ்டரிஃபிகேஷன் குறைந்த வெப்பநிலையில் நடத்தப்பட வேண்டும், இது வினை நேரத்தை நீட்டிக்கிறது. மேலும், துணை விளைபொருளான மெத்தனால், மெத்தில் அக்ரிலேட்டுடன் (கொதிநிலை 62–63°C) ஒரு அசெட்ரோப்பை உருவாக்குகிறது, இது வினைபடு பொருளான மெத்தில் அக்ரிலேட்டை அடித்துச் செல்கிறது, அதன் விளைவாக இலக்கு உயர் எஸ்டரின் விளைச்சலைக் குறைக்கிறது. மெத்தில் அக்ரிலேட் மற்றும் உயர் அக்ரிலேட்டுகள் கோபாலிமரைசேஷன் மற்றும் ஹோமோபாலிமரைசேஷனுக்கு மிகவும் ஆளாகின்றன, இது உயர் அக்ரிலேட்டுகளின் விளைச்சலை மேலும் குறைக்கிறது; இதனால், தடுப்பான்களின் அதிக அளவுகள் அடிக்கடி தேவைப்படுகின்றன. செலவுக் காரணிகள் மற்றும் பிந்தைய சுத்திகரிப்புச் சிக்கல்கள் காரணமாக, உயர் அல்கைல் அக்ரிலேட்டுகள் மற்றும் செயல்பாட்டு அக்ரிலேட்டுகளின் தொகுப்பிற்காக இந்த முறை இனி வணிகரீதியாகப் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை.

(3) அமில குளோரைடு முறை

CH₂=CHCOOH + SOCl₂ → CH₂=CHCOCl + HCl + CO₂

CH₂=CHCOCl + ROH → CH₂=CHCOOR + HCl

  இந்த முறையில், முதலில் அக்ரிலிக் அமிலம் தையோனைல் குளோரைடுடன் வினைபுரிந்து அக்ரிலோயில் குளோரைடு தொகுக்கப்படுகிறது, பின்னர் அது ஒரு ஆல்கஹாலுடன் எஸ்டராக்கல் வினைக்கு உட்படுகிறது. இதற்கு வினையூக்கிகளோ அல்லது என்ட்ரைனர்களோ தேவையில்லை. இந்த வினை குறைந்த வெப்பநிலையில் நடைபெறுவதால், பாலிமராக்கல் தடுப்பான்களைச் சேர்ப்பதும் தவிர்க்கப்படுகிறது. எஸ்டராக்கல் வினை ஏறக்குறைய முழுமையாக நடைபெற்று, மிகச்சிறந்த விளைபொருள் தூய்மையை அளிக்கிறது. இருப்பினும், இது அதிக உற்பத்திச் செலவுகளைக் கொண்ட ஒரு இரு-படி செயல்முறையாகும். இந்த வினை கணிசமான அளவில் HCl மற்றும் SO₂ வாயுக்களை உருவாக்குவதால், அவற்றை உறிஞ்சுவதற்காக நீர்த்த காரக் கரைசல்கள் மற்றும் நீரைக் கொண்ட பல-நிலை சுத்திகரிப்பு அமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன.

(4) கட்ட-மாற்ற வினையூக்கம் (PTC)

2CH₂=CH₃|C-COOH + Na₂CO₃ → 2CH₂=CH₃|C-COONa + CO₂ + H₂O

CH₂=CH₃|C-COONa + ClCH₂-CH₂O → CH₂=CH₃|C-COOCH₂-CH₂O + NaCl

  சோடியம் மெத்தாக்ரிலேட் ஒரு திடப்பொருளாகவும், எபிகுளோரோஹைட்ரின் ஒரு திரவமாகவும் உள்ளது. ஒரு வினையூக்கி இல்லாத நிலையில், அவற்றுக்கிடையேயான வினை மிகவும் மந்தமாக நடைபெறுகிறது, இதனால் ஒரு நிலைமாற்ற வினையூக்கியை (PTC) பயன்படுத்த வேண்டிய அவசியம் ஏற்படுகிறது. பொருத்தமான நிலைமாற்ற வினையூக்கிகளில் குவாட்டர்னரி அமோனியம் உப்புகள், குவாட்டர்னரி பாஸ்போனியம் உப்புகள் மற்றும் கிரௌன் ஈதர்கள் ஆகியவை அடங்கும். செட்டில்ட்ரைமெதிலமோனியம் குளோரைடு (CTAC), பென்சைல்ட்ரைமெதிலமோனியம் குளோரைடு (BTMAC) மற்றும் டெட்ராமெதிலமோனியம் குளோரைடு (TMAC) போன்ற குவாட்டர்னரி அமோனியம் உப்புகளே மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வினை அமைப்பில் ஈரப்பதம் இருப்பது பக்க வினைகளைத் தூண்டுகிறது; எனவே, விளைச்சலை மேம்படுத்த, மூலப்பொருட்கள் மற்றும் வினை அமைப்பு ஆகிய இரண்டும் கண்டிப்பாக நீரற்றதாகவும் உலர்ந்ததாகவும் வைத்திருக்கப்பட வேண்டும்.

(5) கூட்டல் எஸ்டராக்கம்

CH₂=R₁|C-COOH + CH₂-CH₂O-R₂ → CH₂=R₁|C-COO-CH₂-OH|CH₂-R₂

  ஒரு வினையூக்கியின் முன்னிலையில், எத்திலீன் ஆக்சைடு அல்லது புரோப்பிலீன் ஆக்சைடை நேரடியாக (மெத்)அக்ரிலிக் அமிலத்தில் சேர்ப்பதன் மூலம், வளையத் திறப்பு கூட்டல் எஸ்டராக்கம் நிகழ்ந்து, ஹைட்ராக்ஸி (மெத்)அக்ரிலேட்டுகள் (HEA, HEMA, HPA, அல்லது HPMA போன்றவை) தொகுக்கப்படுகின்றன.