Φωτοεκκινητής πολυμερισμού ελεύθερων ριζών τύπου Ι χαμηλής μετανάστευσης
Μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη επικεντρώνεται στα νέα οξείδια ακυλφωσφίνης τόσο υψηλά-απόδοση και χαμηλής μετανάστευσης φωτοεκκινητές τύπου Ι για πολυμερισμό ελεύθερων ριζών.
Περίληψη Έρευνας
Δύο φωτοεκκινητές οξειδίου ακυλφωσφίνης χαμηλής μετανάστευσης που περιέχουν ακόρεστους διπλούς δεσμούς C (ΑΠΟ και ΔΑΠΟ) σχεδιάστηκαν και συντέθηκαν για πολυμερισμό ελεύθερων ριζών. Οι ιδιότητες και η απόδοση του APO και του DAPO στον πολυμερισμό ελεύθερων ριζών του τριακρυλικού τριμεθυλολοπροπανίου (TMPTA) αξιολογήθηκαν και συγκρίθηκαν με τον εμπορικό φωτοεκκινητή 2,4,6-τριμεθυλ (φαινυλ) διφαινυλαιθέρας (TPO).
Αναπτυξιακές Τάσεις
Ο φωτοπολυμερισμός είναι μια πράσινη και αναπτυσσόμενη τεχνολογία που χρησιμοποιεί πηγές φωτός για να προκαλέσει πολυμερισμό ρητίνης χωρίς την ανάγκη για διαλύτες και έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής απόδοσης, της ασφάλειας και της φιλικότητας προς το περιβάλλον. Ο φωτοεκκινητής είναι το πιο σημαντικό συστατικό στο σύστημα φωτοπολυμερισμού, το οποίο πρέπει να απορροφά αποτελεσματικά το φως για να δημιουργήσει δραστικές ουσίες όπως ελεύθερες ρίζες, κατιόντα ή ανιόντα. Υπάρχουν δύο μονοπάτια αντίδρασης για φωτοεκκινητές ελεύθερων ριζών: η μία είναι η άλφα διάσπαση των χημικών δεσμών υπό ακτινοβολία φωτός (τύπου Ι)και το άλλο είναι η διμοριακή αντίδραση εκχύλισης υδρογόνου μεταξύ του εκκινητή και του συνεκκινητή (τύπου II). Την τελευταία δεκαετία, με την ταχεία ανάπτυξη των διόδων εκπομπής φωτός (LED), UV-Τα θερμαντικά σώματα LED για φωτοπολυμερισμό έχουν προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον σε πολλούς τομείς εφαρμογών όπως το μελάνι, τη σκλήρυνση επίστρωσης, τις κόλλες και την τρισδιάστατη εκτύπωση. UV-Το LED μπορεί να παρέχει μονοχρωματικό φως με σχεδόν Gaussian κατανομή και σχετικά στενό εύρος ζώνης (συνήθως 20-30nm), το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα 365nm, 385nm, 395nm, 405nm και 420nm. Ως εκ τούτου, ο σχεδιασμός και η σύνθεση φωτοεκκινητήρων που απορροφούν το υπεριώδες φως στην περιοχή μήκους κύματος 365-Τα 420nm και η αποτελεσματική δημιουργία ελεύθερων ριζών είναι ένα βασικό ζήτημα στον τομέα της υπεριώδους ακτινοβολίας-Ευαισθητοποιημένος φωτοπολυμερισμός LED. Σύμφωνα με αναφορές, ορισμένα οξείδια ακυλφωσφίνης PI μπορούν να προκαλέσουν φωτοπολυμερισμό υπό ακτινοβολία LED.
2,4,6-τριμεθυλοφαινυλοδιφαινυλο αιθέρας (TPO) είναι ένας εμπορικός φωτοεκκινητής με μέγιστο μήκος κύματος απορρόφησης 380nm, που ανήκει στον τύπο διάσπασης ελεύθερων ριζών (Τύπος Ι) φωτοεκκινητής. Το TPO έχει υψηλή απόδοση ελεύθερων ριζών, υψηλή επαγωγική απόδοση και εξαιρετική σταθερότητα χρώματος, καθιστώντας το ευρέως χρησιμοποιούμενο σε βιομηχανικούς τομείς όπως η UV-Επιστρώσεις φωτοπολυμερισμού LED, μελάνια, βιοϊατρικά υλικά κ.λπ. Ωστόσο, έχει και ορισμένα μειονεκτήματα, το σημαντικότερο από τα οποία είναι ο υψηλός ρυθμός μετανάστευσης. Τα τελευταία χρόνια, ο υψηλός ρυθμός μετανάστευσης του TPO μετά τη σκλήρυνση αποτελεί τελικά απειλή για την ανθρώπινη υγεία, περιορίζοντας την εφαρμογή του σε πολλούς βιομηχανικούς τομείς, όπως οι φιλικές προς το περιβάλλον επικαλύψεις που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία και τα μελάνια συσκευασίας τροφίμων. Επομένως, η αναστολή της μετανάστευσης των παραδοσιακών φωτοεκκινητήρων είναι ένα αναπόφευκτο βασικό ζήτημα.
Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο τύποι φωτοεκκινητήρων που μπορούν να επιτύχουν χαμηλότερους ρυθμούς μετανάστευσης μετά τον φωτοπολυμερισμό: ο ένας είναι να αυξηθεί το βάρος των μορίων φωτοεκκινητή και ο άλλος είναι να σχεδιαστούν πολυμερίσιμοι φωτοεκκινητές που περιέχουν διπλούς δεσμούς άνθρακα ακόρεστου άνθρακα. Το αυξανόμενο μοριακό βάρος μπορεί να επιτευχθεί με την προσθήκη ενός επιλεγμένου τμήματος υψηλότερου μοριακού βάρους στην ακυλομάδα για να ληφθεί μια δομή οξειδίου της φωσφίνης. Πρόσφατα, η έρευνα για φωτοεκκινητές οξειδίου ακυλφωσφίνης επικεντρώθηκε κυρίως στην τροποποίηση των ατόμων φωσφόρου για να παρατηρήσει τα αποτελέσματά τους στη σταθερότητα, την απόδοση έναρξης και το ρυθμό μετανάστευσης. Ωστόσο, υπάρχει μικρή έρευνα σχετικά με το ρυθμό μετανάστευσης των παραγώγων οξειδίου της ακυλφωσφίνης που περιέχουν ακόρεστους διπλούς δεσμούς άνθρακα.
Δυνατότητα βιομηχανικών εφαρμογών
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι κάτω από τις ίδιες συνθήκες αντίδρασης, το DAPO είχε τον καλύτερο ρυθμό μετατροπής διπλού δεσμού (DC) για TMPTA μεταξύ των ελεγμένων φωτοεκκινητήρων. Τα ποσοστά μετανάστευσης του APO και του DAPO είναι 2/3 και 1/3 του TPO, αντίστοιχα, τα οποία είναι χαμηλότερα από αυτά των συμβατικών φωτοεκκινητήρων. Επιπλέον, η διαλυτότητα του DAPO στα μονομερή είναι παρόμοια με αυτή του TPO, παρέχοντας τη δυνατότητα για βιομηχανική εφαρμογή του DAPO.
