Thiol-ene Fénykeményítő rendszer: Mechanizmus, jellemzők és alkalmazások

Absztrakt

Thiol-ene fotopolimerizáció az a UV-kezdeményezett lépést-növekedési polimerizációs reakció, amely változatos tulajdonságú poliszulfid polimer hálózatok szintézisét teszi lehetővé. Egyedülálló reakciómechanizmusával felruházva ez a rendszer figyelemre méltó előnyökkel rendelkezik, többek között alacsony oxigéngátlás, alacsony zsugorodási sebesség, magas konverziós arány és mély kikeményedés. Jelentős alkalmazási potenciállal rendelkezik olyan területeken, mint pl elektronika és ragasztók, ugyanakkor olyan kihívásokkal is szembesül, mint a hőérzékenység és a rossz tárolási stabilitás.

Thiol-A tiolokból és egy sor különböző telítetlen vegyületből álló enrendszerek fokozatos fotopolimerizációval poliszulfidokat szintetizálhatnak.  Poliszulfidok a polimerek külön osztálya, változatos tulajdonságokkal és felhasználási területekkel.

I.  Magreakciós mechanizmus

Ezt polimerizációs folyamat magában foglalja a tiol lépésenkénti hozzáadását az alkenilcsoportokhoz, amelyeket UV-sugárzás indít el-szabályozott szabad gyökforrás.   Kezdetben egy kén-központú gyök keletkezik.   A tiol, mint optimális hidrogéndonor, mindkettővel reagálhat Az I-es típusú fotoiniciátorok által generált szabad gyökök és az I. típusú fotoiniciátorok gerjesztett triplett állapotai.   

A kéngyökök és a telítetlen kötések közötti reakció során szén keletkezik-központú gyökök.   Az ilyen alkilcsoportok hidrogént vonhatnak el egy második tiolmolekulától, egy másik kéngyököt képezve, és folyamatosan fenntartják a polimerizációs folyamatot.

✿   1.   Kezdeményezés:

Az ultraibolya fény aktiválja a fotoiniciátor (pl. I. típusú iniciátor), szabad gyököket vagy gerjesztett hármas állapotokat generál.

✿   2 .   Hidrogén átvitel:

Az iniciátor gyök hidrogénatomot von el a tiolból (R-SH) molekula, ként képezve-központú radikális (tiil gyök).

✿   3.    Kiegészítési reakció:

A tiil gyök megtámadja a telítetlen kettős kötést (C=C) az alkénből szén keletkezik-központú radikális.

✿   4.    Lánc átvitel:

Ez a szén-központú gyök elvonat egy hidrogénatomot attól egy másik tiol molekula, új tiilgyököt és elfogyasztott alkén molekulát generálva.

✿   5.    Láncnövekedés:

Az újonnan képződött tiil gyök továbbra is reagál az alkén kettős kötésekkel, végighaladva a 3. és 4. lépésen hogy fenntartsák a polimerizációs reakciót, végül egy térhálós polimer hálózatot képezve.

II.   Rendszerjellemzők

Előnyök:

 ✿   1.  Alacsony oxigéngátlás:

Az oxigén által generált peroxid gyökök tiolokkal hatékonyan redukálhatók, regenerálva az aktív tiil gyököket, így a reakció nem gátolja az oxigén.   Oxigénfogóként is működhet.

 ✿   2.  Alacsony zsugorodási arány:

A térfogati zsugorodás mértéke a folyékony monomerektől a szilárd polimerekig rendkívül alacsony (csak 3%-5%), ami segít elérni jó tapadás és csökkenti a belső feszültséget.

 ✿   3.   Magas konverziós arány és mély kikeményedés:

Gyors kötési sebesség, magas monomer konverziós ráta, képes keményítő vastag kereszt-szakaszok (1 cm-ig), és a termékeknagy optikai átlátszósággal rendelkeznek.

 ✿   4.   Hangolható teljesítmény:

Kiválasztásával különböző funkciójú tiolok (például trimetilol-propán-trisz(3-merkaptopropionát)) és alkén monomerek, különféle anyagok tervezhetők a rugalmas elasztomerektől a merev műanyagokig.

 ✿   5.   Széles monomer választék & Magas reaktivitás:

Sokféle alkenil monomerek (például vinil-éterek,norbornének) részt vehet a reakcióban.    Közülük anorbornén rendkívül magas reaktivitású, csak egy szükséges-az akrilátok kötési energiájának tizede.

 ✿   6.   Rugalmas fotoiniciátor választás:

Általános I. típus fotoiniciátors (pl.fotoiniciátor 1173, fotoiniciátor 184) vagy II típusú fotoiniciátorok használható;    még magas alatt is-intenzitása rövid-hullám UV fényben a tiolok közvetlenül hasadhatnak szabad gyököket generálva, lehetővé téve az iniciátort-ingyenes kikeményedés.

Hátrányok:

 ✿   1.  Rossz tárolási stabilitás (Sötét reakció):

A megfogalmazás az hőérzékeny és a tárolás során lassú termikusan beindított reakciókon mennek keresztül, ami pre-gélesedés és korlátozott eltarthatósági idő.

 ✿   2.  Nyersanyag szag:

A tiol alapanyagoknak általában kellemetlen szaga van (bár a szag kikeményedés után enyhe).

III.   Alkalmazási mezők

Bár mégnemnépszerűsítették széles körben, a tiol-Az ene rendszert a következő területeken alkalmazták:

 ✿   Elektronikai ipar:

Használt mint konform bevonatok.

 ✿   Ragasztók és tömítőanyagok:

Előkészítésében foglalkoztatott ragasztó- és tömítőanyagok.

 ✿   Nyomtatási mező:

Alkalmazható speciálisnyomtatási eljárások.

Ha felületszáradási vagy érzékenységi problémákat tapasztal, próbálja ki a mi háromfunkciós tiol YS-623 vagy tetrafunkcionális tiol YS-624.

Bármikor szívesen fogadjuk a megkereséseket, és alig várjuk, hogynyerjünk-nyerjen együttműködést Önnel!