Thiol-Hệ thống quang hóa ene: Cơ chế, đặc điểm và ứng dụng

Tóm tắt

Thiol-quang trùng hợp ene là một tia cực tím-khởi xướng bước-phản ứng trùng hợp tăng trưởng cho phép tổng hợp mạng lưới polymer polysulfide với các đặc tính đa dạng. Được ưu đãi với cơ chế phản ứng độc đáo, hệ thốngnày thể hiệnnhững ưu điểm vượt trội bao gồm ức chế oxy thấp, tỷ lệ congót thấp, tỷ lệ chuyển đổi cao và đóng rắn sâu. Nó có tiềmnăng ứng dụng đáng kể trong các lĩnh vựcnhư thiết bị điện tử và chất kết dính, tuynhiênnó cũng phải đối mặt vớinhững thách thứcnhư độnhạynhiệt và độ ổn định bảo quản kém.

Thiol-hệ thống ene bao gồm thiols và một loạt các hợp chất không bão hòa khácnhau có thể tổng hợp polysulfide thông qua quá trình quang trùng hợp từng bước.  Polysulfua là một loại polyme riêng biệt với các đặc tính và lĩnh vực ứng dụng đa dạng.

tôi.  Cơ chế phản ứng cốt lõi

Cáinày quá trình trùng hợp liên quan đến việc bổ sung từng bước thiol vào cácnhóm alkenyl được kích hoạt bằng tia cực tím-nguồn gốc tự do được kiểm soát.   Ban đầu lưu huỳnh-căn thức trung tâm được hình thành.   Thiol, với tư cách là chất cho hydro tối ưu, có thể phản ứng với cả hai các gốc tự do được tạo ra bởi các chất quang hóa loại I và trạng thái bộ ba bị kích thích của chất kích thích quang loại I.   

Phản ứng giữa gốc lưu huỳnh và liên kết không bão hòa tạo ra cacbon-các gốc tự do trung tâm.   Các gốc alkylnhư vậy có thể tách hydro từ phân tử thiol thứ hai, tạo thành một gốc lưu huỳnh khác và duy trì quá trình trùng hợp liên tục.

✿   1.   Khởi đầu:

Tia cực tím kích hoạt chất kích thích quang học (ví dụ:người khởi xướng Loại I), tạo ra các gốc tự do hoặc trạng thái bộ ba bị kích thích.

✿   2 .   Chuyển hydro:

Gốc khởi đầu táchnguyên tử hydro ra khỏi thiol (R-SH) phân tử tạo thành lưu huỳnh-căn thức trung tâm (gốc thiyl).

✿   3.    Phản ứng cộng:

Gốc thiyl tấn công liên kết đôi chưa bão hòa (C=C) của anken tạo ra cacbon-căn bản trung tâm.

✿   4.    Chuyển chuỗi:

Cacbonnày-Gốc trung tâm trừu tượng hóa mộtnguyên tử hydro từ một phân tử thiol khác, tạo ra gốc thiyl mới và phân tử anken tiêu thụ.

✿   5.    Tăng trưởng chuỗi:

Gốc thiyl mới hình thành tiếp tục phản ứng với liên kết đôi của anken, đạp xe qua bước 3 và 4 để duy trì phản ứng trùng hợp, cuối cùng hình thành mạng lưới polyme liên kếtngang.

II.   Đặc điểm hệ thống

Ưu điểm:

 ✿   1.  Ức chế oxy thấp:

Các gốc peroxide do oxy tạo ra có thể bị khử một cách hiệu quả bởi thiol, tái tạo các gốc thiyl hoạt động, do đó phản ứng diễn ra không bị ức chế bởi oxy.   Nó cũng có thể hoạt độngnhư một chất tẩy oxy.

 ✿   2.  Tỷ lệ congót thấp:

Tốc độ co rút thể tích từ monome lỏng sang polyme rắn là cực kỳ thấp (chỉ 3%-5%), giúp đạt được độ bám dính tốt và giảm căng thẳng bên trong.

 ✿   3.   Tỷ lệ chuyển đổi cao và bảo dưỡng sâu:

Tốc độ đóng rắnnhanh, tỷ lệ chuyển hóa monome cao, có khảnăng chữa chữ thập dày-phần (lên tới 1 cm)và sản phẩm có độ trong suốt quang học cao.

 ✿   4.   Hiệu suất có thể điều chỉnh:

Bằng cách chọn thiols với các chứcnăng khácnhau (ví dụ, trimethylolpropane tris(3-mercaptopropionat)) và các monome anken, các vật liệu khácnhau, từ chất đàn hồi dẻo đếnnhựa cứng đều có thể được thiết kế.

 ✿   5.   Lựa chọn monome rộng & Khảnăng phản ứng cao:

Một loạt các monome ankenyl (ví dụ: ete vinyl,norbornenes) có thể tham gia phản ứng.    Trong số đó,norbornene có khảnăng phản ứng cực cao, chỉ cần một-phần mườinăng lượng đóng rắn của acrylat.

 ✿   6.   Lựa chọn Photoinitiator linh hoạt:

Loại phổ biến I chất kích thích quang họcs (ví dụ:chất xúc tác quang 1173, chất xúc tác quang 184) hoặc Chất xúc tác quang loại II có thể được sử dụng;    thậm chí dưới cao-cường độngắn-sóng tia UV, thiol có thể phân tách trực tiếp để tạo ra các gốc tự do, tạo điều kiện cho chất khởi đầu-chữa bệnh miễn phí.

Nhược điểm:

 ✿   1.  Độ ổn định lưu trữ kém (Phản ứng tối):

Công thức lànhạy cảm vớinhiệt và có thể trải qua các phản ứng sinhnhiệt chậm trong quá trình bảo quản, dẫn đến-gel hóa và thời hạn sử dụng hạn chế.

 ✿   2.  Mùinguyên liệu:

Nguyên liệu thiol thường có mùi khó chịu (mặc dù mùinhẹ sau khi chữa khỏi).

III.   Trường ứng dụng

Mặc dù chưa được phổ biến rộng rãinhưng thiol-Hệ thống ene đã được ứng dụng trong các lĩnh vực sau:

 ✿   Côngnghiệp điện tử:

Được sử dụngnhư lớp phủ phù hợp.

 ✿   Chất kết dính và chất bịt kín:

Được sử dụng trong việc chuẩn bị vật liệu kết dính vàniêm phong.

 ✿   Trường in:

Áp dụng cho quy trình in ấn đặc biệt.

Nếu bạn gặp phải vấn đề làm khô bề mặt hoặc vấn đề về độnhạy, bạn có thể thử thiol ba chứcnăng YS-623 hoặc thiol tứ chức YS-624.

Chúng tôi hoannghênh các yêu cầu bất cứ lúcnào và mong muốn đạt được chiến thắng-giành được sự hợp tác với bạn!