Tiol-System fotoutwardzania ene: mechanizm, charakterystyka i zastosowania

Streszczenie

Tiol-fotopolimeryzacja enu jest UV-zainicjowane krok-reakcja polimeryzacji wzrostu, która umożliwia syntezę sieci polimerów wielosiarczkowych o różnorodnych właściwościach. Wyposażony w unikalny mechanizm reakcji, system ten wykazujeniezwykłe zalety, w tymniskie hamowanie tlenu,niski współczynnik skurczu, wysoki współczynnik konwersji i głębokie utwardzanie. Posiada znaczny potencjał zastosowań w takich dziedzinach jak elektronika i kleje, stawia jednak czoła wyzwaniom, takim jak wrażliwość termiczna i słaba stabilność przechowywania.

Tiol-Układy enowe złożone z tioli i szeregu różnych związkównienasyconych mogą syntetyzować polisiarczki w drodze stopniowej fotopolimeryzacji.  Polisiarczki stanowią odrębną klasę polimerów o różnorodnych właściwościach i obszarach zastosowań.

ja.  Podstawowy mechanizm reakcji

To proces polimeryzacji obejmuje stopniowe dodawanie tiolu do grup alkenylowych inicjowane promieniowaniem UV-kontrolowane źródło wolnych rodników.   Na początek siarka-powstaje rodnik centralny.   Tiol, jako optymalny donor wodoru, może reagować z obydwoma wolne rodniki generowane przez fotoinicjatory typu I i wzbudzone stany trypletowe fotoinicjatorów typu I.   

W wyniku reakcji pomiędzy rodnikami siarki i wiązaniaminienasyconymi powstaje węgiel-centralne rodniki.   Takie rodniki alkilowe mogą oddzielić wodór od drugiej cząsteczki tiolu, tworząc kolejny rodnik siarkowy i podtrzymując proces polimeryzacji w sposób ciągły.

✿   1.   Inicjacja:

Światło ultrafioletowe aktywuje fotoinicjator (np. inicjator typu I), generując wolne rodniki lub wzbudzone stany trypletowe.

✿   2 .   Transfer wodoru:

Rodnik inicjujący oddziela atom wodoru od tiolu (R-SZ) cząsteczka, tworząc siarkę-centralnie radykalny (rodnik tiylowy).

✿   3.    Reakcja dodawania:

Rodnik tiylowy atakujenienasycone wiązanie podwójne (C=C) alkenu, tworząc węgiel-centralnie radykalny.

✿   4.    Transfer łańcuchowy:

Ten węgiel-rodnik centralny odrywa atom wodoru inna cząsteczka tiolowa, generującnowy rodnik tiylowy i zużytą cząsteczkę alkenu.

✿   5.    Wzrost łańcucha:

Nowo utworzony rodnik tiylowynadal reaguje z podwójnymi wiązaniami alkenowymi, przechodząc przez kroki 3 i 4 aby podtrzymać reakcję polimeryzacji, ostatecznie tworząc usieciowaną sieć polimerową.

II.   Charakterystyka systemu

Zalety:

 ✿   1.  Hamowanieniskiego poziomu tlenu:

Rodnikinadtlenkowe powstające pod wpływem tlenu można skutecznie redukować za pomocą tioli, regenerując aktywne rodniki tiylowe, dzięki czemu reakcja przebiega nie jest hamowany przez tlen.   Może również działać jako pochłaniacz tlenu.

 ✿   2.  Niski współczynnik skurczu:

Stopień skurczu objętościowego od ciekłych monomerów do stałych polimerów jest wyjątkowoniski (tylko 3%-5%), co pomaga osiągnąć dobrą przyczepność i zmniejszająnaprężenia wewnętrzne.

 ✿   3.   Wysoki współczynnik konwersji i głębokie utwardzanie:

Szybka szybkość utwardzania, wysoki współczynnik konwersji monomeru, możliwość utwardzanie grubego krzyża-sekcje (do 1cm), a produkty mają wysoką przezroczystość optyczną.

 ✿   4.   Regulowana wydajność:

Wybierając tiole o różnych funkcyjnościach (np. tris trimetylolopropanu(3-merkaptopropionian)) i monomery alkenowe, można zaprojektować różne materiały, od elastycznych elastomerów po sztywne tworzywa sztuczne.

 ✿   5.   Szeroki wybór monomerów & Wysoka reaktywność:

Różnorodność monomery alkenylowe (np. etery winylowe,norborneny) może brać udział w reakcji.    Wśródnichnorbornen maniezwykle wysoką reaktywność, wymagając tylko jednego-jedną dziesiątą energii utwardzania akrylanów.

 ✿   6.   Elastyczny wybór fotoinicjatora:

Powszechny typ I fotoinicjators (np.fotoinicjator 1173, fotoinicjator 184) lub Fotoinicjatory typu II można użyć;    nawet pod wysokim-intensywność krótka-falą światła UV, tiole mogą bezpośrednio rozszczepiać się, tworząc wolne rodniki, umożliwiając inicjator-darmowe utwardzanie.

Wady:

 ✿   1.  Słaba stabilność przechowywania (Mroczna reakcja):

Preparat jest wrażliwe termicznie i może ulegać powolnym reakcjom inicjowanym termicznie podczas przechowywania, prowadząc do pre-żelowanie i ograniczony okres przydatności do spożycia.

 ✿   2.  Zapach surowca:

Surowce tiolowe mają zwyklenieprzyjemny zapach (chociaż zapach jest łagodny po utwardzeniu).

III.   Pola aplikacji

Chociażnie jest jeszcze powszechnie spopularyzowany, tiol-System ene został zastosowany wnastępujących obszarach:

 ✿   Przemysł elektroniczny:

Używany jako powłoki konforemne.

 ✿   Kleje i uszczelniacze:

Zatrudniony w przygotowaniu materiały klejące i uszczelniające.

 ✿   Pole drukowania:

Dotyczy specjalne procesy drukowania.

Jeślinapotkasz problemy z wysychaniem powierzchni lub problemami z wrażliwością, możesz wypróbowaćnasz trójfunkcyjny tiol YS-623 lub tetrafunkcyjny tiol YS-624.

W każdej chwili jesteśmy otwarcina zapytania inie możemy się doczekać zwycięstwa-wygraj współpracę z Tobą!