Asam Akrilat Glacial, juga dikenal sebagai GAA (C3H4O2), termasuk dalam keluarga monomer asam karboksilat tak jenuh. Yang membuatnya istimewa adalah berat molekulnya yang relatif rendah, sekitar 72,06 gram per mol, memungkinkan penyebaran yang cepat dalam sistem berbasis air. Bila kita melihat sifat fisiknya, viskositasnya sekitar 1,3 milipaskal detik pada suhu kamar (sekitar 20 derajat Celsius), menjadikannya cukup mudah dicampur ke dalam formulasi. Material ini memiliki suhu transisi kaca sekitar 101 derajat Celsius, yang berarti setelah diproses menjadi film resin, produk-produk tersebut mempertahankan bentuk dan integritasnya bahkan ketika terpapar panas. Namun, ada satu hal yang perlu diperhatikan oleh produsen: GAA mulai mengeras pada suhu di bawah 13 derajat Celsius. Ini berarti kondisi penyimpanan yang tepat sangat penting selama pengangkutan dan pengelolaan inventaris. Jika kristal terbentuk selama penyimpanan, hal ini dapat mengganggu distribusi inhibitor dalam produk dan menyulitkan penanganannya di lapangan.
GAA berkemurnian tinggi sangat penting untuk kinerja resin yang konsisten. Spesifikasi industri mencakup:
Meskipun tingkat MEHQ yang lebih tinggi (hingga 50 ppm) meningkatkan stabilitas penyimpanan, hal ini dapat memperlambat kinetika polimerisasi selama sintesis resin, sehingga memerlukan penyesuaian proses.
Kadar air jejak yang melebihi 150 ppm mendorong dimerisasi, membentuk asam diakrilat dan menghabiskan hingga 8% situs monomer reaktif. Reaksi samping ini menurunkan efisiensi nilai asam sebesar 12–15% pada resin berbasis air, sebagaimana diamati dalam uji penuaan dipercepat (40°C/75% RH). Menjaga kadar air di bawah 0,02% memastikan reaktivitas monomer ≥98% selama enam bulan penyimpanan pada suhu 20–25°C.
Glacial Acrylic Acid, atau disingkat GAA, bekerja dalam dua cara di dalam resin berbasis air, yaitu sebagai monomer reaktif dan juga membantu menstabilkan koloid. Kebanyakan produsen mendapatkan hasil yang baik ketika menggunakan antara 2 hingga 5 persen berat bahan ini. Pada konsentrasi tersebut, gugus asam karboksilat membantu menjaga kestabilan partikel lateks melalui gaya elektrostatik, namun tetap mempertahankan ikatan hidrogen yang cukup untuk menjamin sifat adhesi yang memadai. Penelitian terbaru dalam bidang ilmu polimer telah menunjukkan temuan menarik mengenai kinerja GAA. Resin yang mengandung sekitar 3,2% GAA menunjukkan ketahanan kekuatan cabut yang jauh lebih baik dibandingkan formulasi standar, hampir mencapai dua kali lipat gaya sebelum terjadi kegagalan. Yang lebih mengesankan lagi adalah peningkatan ini tidak mengurangi stabilitas jangka panjang, di mana sampel tetap dapat digunakan selama lebih dari setengah tahun meskipun disimpan pada kondisi suhu ruang.
Nilai asam (AV) meningkat secara linear dengan kandungan GAA, memerlukan optimasi yang cermat untuk menyeimbangkan reaktivitas dan ketahanan:
| Konsentrasi GAA | AV (mg KOH/g) | Tahan Air (jam) | Adhesi (MPa) |
|---|---|---|---|
| 2% | 18 | 240 | 3.8 |
| 4% | 34 | 180 | 5.2 |
| 6% | 49 | 90 | 6.1 |
Penelitian menunjukkan bahwa menjaga AV di bawah 40 mg KOH/g mencegah sensitivitas air yang berlebihan sekaligus mendukung pengikatan silang yang efektif dengan ion logam, menjadikannya ideal untuk lapisan berbasis air yang tahan lama.
Dalam uji coba formulasi menggunakan resin akrilik termodifikasi hidroksil sebesar 15–25%, penurunan GAA dari 5% ke 3% menggandakan ketahanan air, mencapai kinerja uji semprot garam selama 800 jam. Hal ini mendukung temuan dari studi optimasi lapisan berbasis air yang merekomendasikan ≤4% GAA untuk aplikasi eksterior yang memerlukan kekuatan mekanis (>80% elongasi pada titik putus) dan stabilitas hidrolitik (≤5% kehilangan berat setelah perendaman 30 hari).
GAA mengandung gugus asam karboksilat yang dapat membentuk ikatan kimia dengan berbagai zat termasuk ion logam seperti seng dan kalsium, serta senyawa aziridin. Ketika tingkat pH mencapai sekitar 8,5 atau lebih tinggi, ion seng cenderung terhubung dengan dua hingga tiga gugus asam sekaligus. Proses ikatan ini sebenarnya membuat lapisan hasil sekitar 40% lebih keras dibandingkan lapisan tanpa silang semacam ini. Namun untuk bahan penghubung berbasis aziridin, mereka memerlukan perlakuan panas di atas 50 derajat Celsius agar dapat bekerja dengan baik. Tetapi begitu aktif, mereka membentuk ikatan yang sangat stabil dan tahan terhadap kerusakan akibat paparan air. Itulah sebabnya banyak produsen lebih memilih menggunakan bahan tersebut untuk produk yang terpapar pada kondisi luar ruang yang keras di mana ketahanan mutlak sangat penting.
| Jenis Bahan Penghubung | PH Aktivasi | Suhu Pengeringan | Kestabilan Ikatan (ASTM D714) |
|---|---|---|---|
| Ion Seng | 8,5–9,5 | Lingkungan | Sedang (3.000 siklus) |
| Aziridin | 6,5–7,5 | 50–80°C | Tinggi (8.000 siklus) |
GAA menunjukkan rasio reaktivitas sebesar 0,85 dengan stirena dan 1,2 dengan butil akrilat, yang memberikan kecenderungan terhadap kopolimerisasi bergantian pada yang terakhir. Hal ini memungkinkan pengendalian yang tepat atas penempatan gugus asam, dengan penyerapan GAA sebesar 12% terbukti mengoptimalkan kestabilan lateks dan kepadatan penyeberangan ikatan.
Penambahan semi-batch GAA selama polimerisasi meningkatkan densitas bercabang sebesar 22% dibandingkan metode premix. Pemberian yang tertunda (setelah >60% konversi monomer) menciptakan distribusi asam bertingkat, meningkatkan kekuatan tarik (35 MPa) dan ketahanan terhadap alkali (retensi sifat 95% setelah 168 jam pada pH 10).
Seiring semakin ketatnya regulasi global terhadap senyawa organik volatil (VOC), produsen resin berbasis air semakin mengandalkan Asam Akrilat Glacial (GAA) untuk mengembangkan pelapis berkualitas tinggi yang memenuhi standar regulasi.
Tingkat kemurnian tinggi dari GAA (di atas 99,5%) membantu mengurangi reaksi kimia yang tidak diinginkan, memberikan kontrol yang lebih baik terhadap nilai asam dan mengurangi emisi VOC sekitar 30 hingga 40 persen dibandingkan sistem pelarut konvensional. Analisis industri terbaru tahun lalu menunjukkan bahwa formula berbasis GAA umumnya mengandung kurang dari 50 gram per liter VOC, yang sebenarnya memenuhi standar ketat LEED dan WELL untuk bangunan hijau. Selain itu, karena GAA memiliki kadar air yang sangat rendah (di bawah setengah persen), tidak ada risiko masalah hidrolisis. Artinya, dispersi lateks tetap stabil bahkan ketika bekerja dengan kadar padat antara 40 hingga 45 persen, menjadikannya jauh lebih mudah ditangani selama proses produksi.
Dalam hal pelapis logam, resin akrilik yang dimodifikasi dengan GAA menunjukkan daya lekat sekitar 15 hingga 20 persen lebih kuat dibandingkan hibrida epoksi konvensional menurut uji ketahanan lingkungan yang dipercepat sesuai standar ASTM D4587. Banyak produsen mulai mengganti sekitar dua pertiga kandungan resin epoksi mereka dengan kopolimer GAA ini ketika memproduksi pelapis lantai industri. Perpindahan ini mempertahankan ketahanan kimia yang diperlukan tetapi mengurangi waktu pengeringan sekitar seperempatnya menurut panduan ISO 12944-6 tahun 2023. Formula terbaru memanfaatkan gugus karboksil dalam bahan GAA untuk menciptakan ikatan silang tanpa memerlukan aziridin, yang berarti pelapis dasar (primer) untuk otomotif dapat bertahan dalam uji semprot garam selama lebih dari 500 jam sebelum menunjukkan tanda-tanda degradasi. Bagi perusahaan yang ingin meningkatkan kinerja sekaligus efisiensi operasional pelapisan mereka, perkembangan ini merupakan kemajuan signifikan yang layak dipertimbangkan.
Glacial Acrylic Acid adalah monomer asam karboksilat tak jenuh dengan rumus kimia C3H4O2. Bahan ini digunakan dalam berbagai aplikasi industri, terutama sebagai monomer reaktif dalam formulasi resin akrilik.
GAA kemurnian tinggi, biasanya lebih dari 99,5%, memastikan kinerja yang konsisten dalam aplikasi resin dengan cara mengurangi reaksi kimia yang tidak diinginkan serta meningkatkan kontrol terhadap nilai asam.
Kadar air berlebih dalam GAA dapat menyebabkan dimerisasi, yang secara negatif mempengaruhi reaktivitasnya dan menurunkan efisiensi nilai asam. Menjaga kadar air tetap rendah membantu mempertahankan reaktivitas dan keefektifan GAA.
GAA membantu meningkatkan daya lekat, stabilitas, dan kinerja pelapis berbasis air sekaligus mengurangi emisi VOC dibandingkan sistem pelarut tradisional.
Berita Terkini2025-07-25
2025-06-16
2025-04-07
2025-04-07
2025-04-07
2025-09-02
EN
