Практикум по дисциплине «Химия полимеров», «Химия композиционных материалов»



Download 1,98 Mb.
Pdf ko'rish
bet74/78
Sana16.06.2022
Hajmi1,98 Mb.
#677696
TuriПрактикум
1   ...   70   71   72   73   74   75   76   77   78
Bog'liq
laboratornyj praktikum khimija i tekhnologija poli

Фотоотверждаемые композиции. 
Фотоотверждаемые составы представляют собой композиции, от-
верждаемые под действием УФ- или видимого света. В отличие от 
составов химического отверждения, фотоотверждаемые композиции 
являются однокомпонентными, позволяют точно определять время 
начала полимеризации и регулировать скорость процесса за счет ин-
тенсивности излучения. 
Проникающая способность излучения возрастает с ростом длины 
волны. Самое коротковолновое УФ-излучение (длина волны 100-280 
нм), обладающее наиболее высокой энергией, абсорбируется, как пра-
вило, в верхних слоях отверждаемого материала, что приводит к сни-
жению степени отверждения. Более эффективным является излучение 
с длиной волны 315-380 нм, поскольку обладает большей проникаю-
щей способностью, хотя энергия его меньше. Наибольшей проницае-
мостью обладает видимый свет, однако его использование ограничен-
но из-за возникающих технологических трудностей при хранении и 
применении таких материалов. 
Большинство мономеров, используемых в фотоотверждаемых со-
ставах, под действием света не подвергаются химическим превраще-
ниям в короткие сроки. Поэтому в подобных составах необходимо 
использование особых веществ – фотоинициаторов и фотосенсибили-
заторов. 
Фотоинициаторы под действием излучения определенной энергии 
непосредственно распадаются с образованием первичных радикалов
инициирующих радикальный механизм полимеризации: 
 
*
M
h
M
R
R







Фотосенсибилизаторы поглощают энергию света и передают ее на 
другие молекулы, которые в данном спектральном диапазоне само-
стоятельно не поглощают: 
 
*
Z
h
Z



 
 
*
*
Z
M
M
Z



 
*
M
R
R






130 
Как и во всех процессах радикальной полимеризации, кислород 
воздуха оказывает ингибирующее действие на этот процесс. Сниже-
ния ингибирующего действия кислорода отчасти можно добиться если 
в используемом излучении содержится определенная доля коротко-
волнового (315 нм) излучения. Или за счет комбинирования фотоини-
циаторов. 
Простейшим фотоинициатором является бензофенон и его ал-
килпроизводные. Сам по себе он не способен инициировать полиме-
ризацию, для образования радикалов необходимы сореагенты, явля-
ющиеся донорами протонов. Таковыми как правило являются третич-
ные амины (N-метилдиэтаноламин, триэтаноламин и др.). 
C
O
C
O
*
*
C
O
+
R
2
N
C H
2
C H
3
C
O H
R
2
N
C H C H
3
+
Недостатком бензофенон-аминной инициирующей системы явля-
ется изменение окраски (пожелтение) отверждаемого состава и пре-
имущественно поверхностное протекание полимеризации (амины, бу-
дучи восстановителями, существенно снижают ингибирующее дей-
ствие кислорода), тогда как в объеме отверждение происходит не пол-
ностью. 
Другой тип инициаторов – бензоиновые. 
C
C H
O
O H
C
O
+
C H
O H
h v
Данные инициаторы легко распадаются с образованием двух высоко 
активных радикалов, что ограничивает срок хранения составов. Кроме 
того, также как и бензофенон-аминные системы, они вызывают по-
желтение, особенно под действием солнечных лучей. 
Дифенилдикетон (бензилкеталь) и его алкилпроизводные реагиру-
ют подобно бензофенону с участием доноров протона. Данные иници-
аторы способны поглощать свет с длиной волны до 450 нм, что позво-
ляет использовать их при отверждении пигментированных материа-
лов. Однако как и бензофенон приводят к пожелтению. 
Менее склонны к пожелтению бензилкетали. Они обладают высо-
кой инициирующей способностью, в том числе по той причине, что 


131 
при распаде одной молекулы образуются до 4 активных радикалов. 
Это обстоятельство позволяет снизить концентрацию инициатора. 
Обладают хорошей поверхностной и объемной активность. 
α-Гидроксиалкилфеноны обладают активностью за счет α-
гидроксогруппы. Отличаются высокой реакционной способностью и 
хорошей термической стабильностью. Наиболее распространенный 
инициатор этого класса 2-гидрокси-2-метилпропифенон (DAROCURE 
1173), который имеет максимумы поглощения при 245, 280 и 331 нм, 
является жидкостью и легко смешивается с композициями.
Особенно-
стью 
α-гидроксиалкилфенонов является то
, что при их использовании 
может наблюдаться пластифицирующее действие, температура стек-
лования отвержденного продукта снижается приблизительно на 2° на 
каждый процент добавленного фотоинициатора.
УФ-инициаторами последнего поколения являются моно- и дибен-
зоилфосфиноксиды, среди которых наиболее доступен 2,4,6-
триметилбензоилдифенилфосфиноксид (TPO). Данные соединения 
поглощают свет в длинноволновой УФ-области (380-393 нм). Перво-
начально они вызывают пожелтение, но при дальнейшей экспозиции 
происходит обесцвечивание за счет дальнейшего распада с образова-
нием вторичных радикалов. 
Свойства важнейших фотоинициаторов приведены в таблице 1.
Для обеспечения полного отверждения (поверхностного и объем-
ного) целесообразно использовать смеси фотоинициаторов. Один 
компонент смеси – инициатор, имеющий максимумы поглощения в 
коротковолновой области, который обеспечивает в большей степени 
поверхностное отверждение. Второй компонент смеси – инициатор, 
имеющий максимумы поглощения в длинноволновой области, обес-
печивающий объемное отверждение. Так, наиболее доступными яв-
ляются 2-гидрокси-2-метилпропиофенон (ГМП), обеспечивающий 
поверхностное 
отверждение 
и 
2,4,6-
триметилбензоилфенилфосфиноксид (TPO), обеспечивающий объем-
ное отверждение. Соотношение фотоинициаторов может изменяться 
от 1 : 1 до 1 : 4 (ГМП : TPO), причем с увеличением доли TРО до 
определенного количества можно достичь лучшего объемного отвер-
ждения. Вместе с тем, повышение доли ТРО приводит к пожелтению 
отвержденного продукта. Концентрация инициирующей системы в 
целом должна быть 0,5- 3% и, зависит от пигментирования. 


132 
Таблица 10.3 
Свойства важнейших фотоинициаторов. 
Фотополимеризуемые композиции используется для нанесения по-
лимерных покрытий непрерывным способом на металл, дерево, кера-
мику, световоды, в стоматологии для отверждения композиций зуб-
ных пломб. Особенно следует отметить применение фотополимериза-
ции в фотолитографии, с помощью которой изготавливают большие 
интегральные схемы в микроэлектронике, а также печатные платы 
(матрицы) в современной технологии фотонабора, позволяющей ис-
ключить использование свинца. 
Основное преимущество фотополимеризуемых композиций – воз-
можность точного определения начала и завершения процесса через 
продолжительность воздействия света. Кроме того, скорость разложе-
ния инициатора практически не зависит от температуры, в то время 
как интенсивность облучения вносит решающий вклад. 


133 
Существенным недостатком фотополимеризунмых композиций яв-
ляется быстрое падение его эффективности с увеличением толщины 
облучаемого слоя вследствие поглощения излучения. По этой причине 
фотохимическое инициирование эффективно при возбуждении поли-
меризации в достаточно тонких слоях, порядка нескольких миллимет-
ров. 

Download 1,98 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   70   71   72   73   74   75   76   77   78




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish