Thiol-Système de photodurcissement ene : mécanisme, caractéristiques et applications

Résumé

Thiol-photopolymérisation ene est un UV-initié étape-réaction de polymérisation par croissance qui permet la synthèse de réseaux de polymères polysulfures aux propriétés diverses. Doté de son mécanisme de réaction unique, ce système présente des avantages remarquables,notamment faible inhibition de l'oxygène, faible taux de retrait, taux de conversion élevé et durcissement en profondeur. Il présente un potentiel d'application important dans des domaines tels que l'électronique et les adhésifs, mais il est également confronté à des défis tels que la sensibilité thermique et une mauvaise stabilité de stockage.

Thiol-Les systèmes énergétiques composés de thiols et d’une série de différents composés insaturés peuvent synthétiser des polysulfures par photopolymérisation par étapes.  Polysulfures sont une classe distincte de polymères avec des propriétés et des domaines d'application divers.

Je.  Mécanisme de réaction de base

Ceci processus de polymérisation implique l'ajout progressif de thiol à des groupes alcényles initié par un UV-source contrôlée de radicaux libres.   Initialement, un soufre-un radical centré est formé.   Le thiol, en tant que donneur d'hydrogène optimal, peut réagir à la fois avec les radicaux libres générés par les photoinitiateurs de type I et les états triplets excités des photoinitiateurs de type I.   

La réaction entre les radicaux soufrés et les liaisons insaturées produit du carbone-radicaux centrés.   De tels radicaux alkyles peuvent extraire l'hydrogène d'une deuxième molécule de thiol, formant un autre radical soufré et entretenant le processus de polymérisation en continu.

✿   1.   Initiation :

La lumière ultraviolette active le photoinitiateur (par exemple, initiateur de type I), générant des radicaux libres ou des états triplets excités.

✿   2 .   Transfert d'hydrogène :

Le radical initiateur extrait un atome d'hydrogène d'un thiol (R.-SH) molécule, formant un soufre-radical centré (radical thiyle).

✿   3.    Réaction d'addition :

Le radical thiyle attaque la double liaison insaturée (C=C) de l'alcène, produisant un carbone-radical centré.

✿   4.    Transfert en chaîne :

Ce carbone-le radical centré extrait un atome d’hydrogène de une autre molécule de thiol, générant unnouveau radical thiyle et une molécule d'alcène consommée.

✿   5.    Croissance de la chaîne :

Le radical thiylenouvellement formé continue de réagir avec les doubles liaisons alcènes, parcourir les étapes 3 et 4 pour maintenir la réaction de polymérisation, formant finalement un réseau de polymères réticulés.

II.   Caractéristiques du système

Avantages :

 ✿   1.  Faible inhibition de l'oxygène :

Les radicaux peroxydes générés par l'oxygène peuvent être efficacement réduits par les thiols, régénérant les radicaux thiyle actifs, de sorte que la réaction est non inhibé par l'oxygène.   Il peut également agir comme un piège à oxygène.

 ✿   2.  Faible taux de retrait :

Le taux de retrait volumique des monomères liquides aux polymères solides est extrêmement faible (seulement 3%-5%), ce qui contribue à atteindre bonne adhérence et réduire les contraintes internes.

 ✿   3.   Taux de conversion élevé et durcissement en profondeur :

Taux de durcissement rapide, taux de conversion élevé des monomères, capable de guérir une croix épaisse-rubriques (jusqu'à 1 cm), et les produits ont une transparence optique élevée.

 ✿   4.   Performances réglables :

En sélectionnant des thiols avec différentes fonctionnalités (par exemple, triméthylolpropane tris(3-mercaptopropionate)) et les monomères alcènes, divers matériaux allant des élastomères flexibles aux plastiques rigides peuvent être conçus.

 ✿   5.   Large sélection de monomères & Haute réactivité :

Une variété de monomères alcényles (par exemple, éthers vinyliques,norbornènes) peut participer à la réaction.    Parmi eux, lenorbornène présente une réactivité extrêmement élevée,nenécessitant qu'un seul-dixième de l'énergie de durcissement des acrylates.

 ✿   6.   Sélection flexible de photoinitiateurs :

Type I commun photoinitiateurs (par exemple,photoinitiateur 1173, photoinitiateur 184) ou Photoinitiateurs de type II peut être utilisé;    même à des températures élevées-intensité courte-Onde de lumière UV, les thiols peuvent directement se diviser pour générer des radicaux libres, permettant à l'initiateur-durcissement gratuit.

Inconvénients :

 ✿   1.  Mauvaise stabilité de stockage (Réaction sombre):

La formulation est thermiquement sensible et peut subir de lentes réactions thermiques pendant le stockage, conduisant à-gélification et une durée de conservation limitée.

 ✿   2.  Odeur de matière première :

Les matières premières thiol ont généralement une odeur désagréable (cependant l'odeur est douce après durcissement).

III.   Champs d'application

Bien qu'ilne soit pas encore largement popularisé, le thiol-Ce système a été appliqué dans les domaines suivants :

 ✿   Industrie électronique :

Utilisé comme revêtements conformes.

 ✿   Adhésifs et mastics :

Employé dans la préparation de matériaux adhésifs et d'étanchéité.

 ✿   Champ d'impression :

Applicable à procédés d'impression spéciaux.

Si vous rencontrez des problèmes de séchage de surface ou des problèmes de sensibilité, vous pouvez essayernotre thiol trifonctionnel YS-623 ou thiol tétrafonctionnel YS-624.

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