ثيول-نظام المعالجة الضوئية: الآلية والخصائص والتطبيقات

19 Nov, 2025 2:59pm

مجردة

ثيول-البلمرة الضوئية هو أ الأشعة فوق البنفسجية-بدأ خطوة-تفاعل بلمرة النمو الذي يمكّن من تصنيع شبكات بوليمر متعدد الكبريتيد ذات خصائص متنوعة. يتمتع هذا النظام بآلية رد الفعل الفريدة، ويعرض مزايا رائعة بما في ذلك تثبيط الأكسجين المنخفض، معدل الانكماش المنخفض، معدل التحويل العالي والمعالجة العميقة. أنها تحمل إمكانات تطبيق كبيرة في مجالات مثل الالكترونيات والمواد اللاصقة, ومع ذلك، فهي تواجه أيضًا تحديات مثل الحساسية الحرارية وضعف استقرار التخزين.

ثيول-يمكن للأنظمة المكونة من الثيول وسلسلة من المركبات غير المشبعة المختلفة تصنيع متعددات الكبريتيدات من خلال البلمرة الضوئية التدريجية. متعدد الكبريتيدات هي فئة متميزة من البوليمرات ذات خصائص ومجالات تطبيق متنوعة.

أنا. آلية التفاعل الأساسية

هذا عملية البلمرة يتضمن الإضافة التدريجية للثيول إلى مجموعات الألكينيل التي بدأتها الأشعة فوق البنفسجية-مصدر الجذور الحرة الخاضعة للرقابة. في البداية الكبريت-يتم تشكيل جذري مركزي. يمكن للثيول، باعتباره المتبرع الأمثل للهيدروجين، أن يتفاعل مع كليهما الجذور الحرة الناتجة عن المحفزات الضوئية من النوع الأول و الحالات الثلاثية المثارة للمبادرين الضوئيين من النوع الأول.

التفاعل بين جذور الكبريت والروابط غير المشبعة ينتج الكربون-المتطرفين المتمركزين. يمكن لجذور الألكيل هذه أن تستخلص الهيدروجين من جزيء ثيول ثانٍ، مما يشكل جذر كبريت آخر ويحافظ على عملية البلمرة بشكل مستمر.

Reaction Mechanism

✿ 1. البدء:

تعمل الأشعة فوق البنفسجية على تنشيط photoinitiator (على سبيل المثال، النوع الأول البادئ)، توليد الجذور الحرة أو الحالات الثلاثية متحمس.

✿ 2 . نقل الهيدروجين:

يقوم الجذر البادئ باستخلاص ذرة الهيدروجين من الثيول (ر-ش) جزيء، وتشكيل الكبريت-جذرية مركزية (ثيل جذري).

✿ 3. رد فعل الإضافة:

يهاجم جذري الثيل الرابطة المزدوجة غير المشبعة (ج=ج) من الألكين فينتج الكربون-جذرية مركزية.

✿ 4. نقل السلسلة:

هذا الكربون-جذرية مركزية تستخرج ذرة هيدروجين من جزيء ثيول آخر، توليد جذري ثييل جديد وجزيء ألكين مستهلك.

✿ 5. نمو السلسلة:

يستمر جذر الثيل المتشكل حديثًا في التفاعل مع روابط الألكين المزدوجة، ركوب الدراجات من خلال الخطوتين 3 و 4 للحفاظ على تفاعل البلمرة، وتشكيل شبكة بوليمر متشابكة في النهاية.

ثانيا. خصائص النظام

المزايا:

✿ 1. تثبيط الأكسجين المنخفض:

يمكن تقليل جذور البيروكسيد الناتجة عن الأكسجين بشكل فعال بواسطة الثيول، مما يؤدي إلى تجديد جذور الثييل النشطة، وبالتالي يكون التفاعل لا يمنعها الأكسجين. يمكن أن يعمل أيضًا كمنظف للأكسجين.

✿ 2. معدل انكماش منخفض:

معدل انكماش الحجم من المونومرات السائلة إلى البوليمرات الصلبة منخفض للغاية (فقط 3%-5%)مما يساعد على تحقيقه التصاق جيد وتقليل الضغط الداخلي.

✿ 3. معدل تحويل مرتفع وعلاج عميق:

معدل معالجة سريع، معدل تحويل مونومر مرتفع، قادر على علاج الصليب السميك-أقسام (ما يصل إلى 1 سم)، وتتميز المنتجات بشفافية بصرية عالية.

✿ 4. الأداء القابل للضبط:

عن طريق الاختيار ثيول بوظائف مختلفة (على سبيل المثال، ثلاثي ميثيلول بروبان تريس(3-ميركابتوبروبيونات)) ومونومرات الألكين، يمكن تصميم مواد مختلفة تتراوح من اللدائن المرنة إلى المواد البلاستيكية الصلبة.

✿ 5. اختيار مونومر واسع & تفاعلية عالية:

مجموعة متنوعة من مونومرات الألكينيل (على سبيل المثال، إيثرات الفينيل، والنوربورنين) يمكن أن تشارك في رد الفعل. من بينها، يتمتع النوربورنين بتفاعلية عالية للغاية، ويتطلب واحدًا فقط-عُشر طاقة المعالجة للأكريليت.

✿ 6. اختيار البادئ الضوئي المرن:

النوع الشائع الأول photoinitiatorق (على سبيل المثال،البادئ الضوئي 1173، البادئ الضوئي 184) أو المحفزات الضوئية من النوع الثاني يمكن استخدامها؛ حتى تحت عالية-شدة قصيرة-ضوء الأشعة فوق البنفسجية الموجي، يمكن أن ينشق الثيول مباشرة لتوليد الجذور الحرة، مما يتيح البادئ-علاج مجاني.

العيوب:

✿ 1. ضعف استقرار التخزين (رد فعل الظلام):

الصياغة هي حساس حراريا وقد يخضع لتفاعلات حرارية بطيئة أثناء التخزين، مما يؤدي إلى حدوث تفاعلات مسبقة-هلام ومدة صلاحية محدودة.

✿ 2. رائحة المواد الخام:

المواد الخام الثيول عادة ما يكون لها رائحة كريهة (رغم ذلك الرائحة خفيفة بعد المعالجة).

ثالثا. مجالات التطبيق

على الرغم من عدم انتشاره على نطاق واسع بعد، إلا أن الثيول-تم تطبيق نظام ene في المجالات التالية:

✿ الصناعة الإلكترونية:

تستخدم ك الطلاءات المطابقة.

✿ المواد اللاصقة والمواد المانعة للتسرب:

العاملين في إعداد المواد اللاصقة والختم.

✿ مجال الطباعة: