Tiol-Sistemul de fotopolimerizare: Mecanism, Caracteristici și Aplicații

Rezumat

Tiol-fotopolimerizare enă este o UV-iniţiat pas-reacție de polimerizare de creștere care permite sinteza rețelelor de polimeri polisulfuri cu proprietăți diverse. Dotat cu mecanismul său unic de reacție, acest sistem prezintă avantaje remarcabile, inclusiv inhibiție scăzută a oxigenului, rată scăzută de contracție, rată mare de conversie și întărire profundă. Are un potențial substanțial de aplicare în domenii precum electronice și adezivi, cu toate acestea, se confruntă, de asemenea, cu provocări precum sensibilitatea termică și stabilitatea slabă la depozitare.

Tiol-sistemele ene compuse din tioli și o serie de compușinesaturați diferiți pot sintetiza polisulfuri prin fotopolimerizare în trepte.  Polisulfuri sunt o clasă distinctă de polimeri cu proprietăți și domenii de aplicare diverse.

eu.  Mecanismul de reacție central

Aceasta proces de polimerizare implică adăugarea treptată a tiolului la grupările alchenil inițiate de un UV-sursă controlată de radicali liberi.   Inițial, un sulf-se formează radicalul centrat.   Tiolul, ca donor optim de hidrogen, poate reacționa cu ambele radicalii liberi generați de fotoinițiatorii de tip I şi stările triplete excitate ale fotoinițiatorilor de tip I.   

Reacția dintre radicalii de sulf și legăturilenesaturate produce carbon-radicali centrați.   Astfel de radicali alchil pot extrage un hidrogen dintr-o a doua moleculă de tiol, formând un alt radical de sulf și susținând continuu procesul de polimerizare.

✿   1.   Inițiere:

Lumina ultravioletă activează fotoiniţiator (de exemplu, inițiator de tip I), generând radicali liberi sau stări triplete excitate.

✿   2 .   Transfer de hidrogen:

Radicalul inițiator extrage un atom de hidrogen dintr-un tiol (R-SH) moleculă, formând un sulf-radical centrat (radical tiil).

✿   3.    Reacție de adaos:

Radicalul tiil atacă legătura dublănesaturată (C=C) alchenei, producând un carbon-radical centrat.

✿   4.    Transfer în lanț:

Acest carbon-radicalul centrat extrage un atom de hidrogen din o altă moleculă de tiol, generând unnou radical tiil și o moleculă de alchenă consumată.

✿   5.    Creșterea lanțului:

Radicalul tiilnou format continuă să reacționeze cu legături duble alchenice, parcurgând pașii 3 și 4 pentru a susține reacția de polimerizare, formând în cele din urmă o rețea de polimer reticulat.

II.   Caracteristicile sistemului

Avantaje:

 ✿   1.  Inhibarea scăzută a oxigenului:

Radicalii peroxid generați de oxigen pot fi reducți eficient de tioli, regenerând radicalii tiil activi, astfel încât reacția este neinhibat de oxigen.   De asemenea, poate acționa ca un captator de oxigen.

 ✿   2.  Rată scăzută de contracție:

Rata de contracție în volum de la monomeri lichizi la polimeri solizi este extrem de scăzută (doar 3%-5%), care ajută la realizarea aderență bună și reduce stresul intern.

 ✿   3.   Rată de conversie ridicată și întărire profundă:

Rată de întărire rapidă, viteză mare de conversie a monomerilor, capabilă de vindecare cruce groasă-secțiuni (până la 1 cm), iar produsele au o transparență optică ridicată.

 ✿   4.   Performanță reglabilă:

Prin selectare tioli cu diferite funcționalități (de exemplu, trimetilolpropan tris(3-mercaptopropionat)) și monomeri de alchenă, pot fi proiectate diverse materiale, de la elastomeri flexibili la materiale plastice rigide.

 ✿   5.   Selecție largă de monomeri & Reactivitate ridicată:

O varietate de monomeri alchenil (de exemplu, eteri vinilici,norbornene) poate participa la reacție.    Dintre acestea,norbornenul are reactivitate extrem de ridicată,necesitând doar unul-zecime din energia de întărire a acrilaților.

 ✿   6.   Selectare flexibilă a fotoinițiatorului:

Tipul I comun fotoiniţiators (de ex.,fotoinițiatorul 1173, fotoinițiatorul 184) sau Fotoinițiatoare de tip II poate fi folosit;    chiar și sub înaltă-intensitate scurtă-unde lumina UV, tiolii se pot scinda direct pentru a genera radicali liberi, permițând inițiator-întărire gratuită.

Dezavantaje:

 ✿   1.  Stabilitate slabă la depozitare (Reacție întunecată):

Formularea este sensibilă termic și poate suferi reacții lente inițiate termic în timpul depozitării, conducând la pre-gelificare și o perioadă de valabilitate limitată.

 ✿   2.  Miros de materie primă:

Materiile prime tiol au de obicei un mirosneplăcut (totuși mirosul este ușor după întărire).

III.   Câmpuri de aplicare

Deșinu a fost încă popularizat pe scară largă, tiolul-sistemul a fost aplicat în următoarele domenii:

 ✿   Industria electronica:

Folosit ca acoperiri conforme.

 ✿   Adezivi si etansanti:

Angajat la pregătirea materiale adezive și de etanșare.

 ✿   Câmp de imprimare:

Aplicabil la procese speciale de imprimare.

Dacă întâmpinați probleme de uscare a suprafeței sau probleme de sensibilitate, puteți încerca tiol trifuncțional YS-623 sau tiol tetrafuncțional YS-624.

Salutăm întrebările oricând și așteptăm cunerăbdare să obținem câștig-câștigă cooperarea cu tine!