Polimerisasi resin pengawet UV
Saya memiliki MSDS resin fotosensitif . Ini mencantumkan campuran 1,6-Hexanediol diacrylate ($\ce{C_{12}H_{18}O_4}$) dengan nomor CAS yang tepat dan Poliuretan akrilat bersama dengan nomor CAS dari "Butil akrilat / metil metakrilat / kopolimer asam metakrilat" dengan rumus (atau lebih tepatnya, rumus) dari$\ce{(C7H_{12}O2.C5H8O2.C4H6O2)_x}$. Ada juga Photoinitiator 1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone yang terdaftar. Aditif warna dan penghambat reaksi kemungkinan besar tidak relevan untuk pertanyaan sebenarnya, jadi saya biarkan saja.
Kimia organik saya agak berkarat, tetapi bagian pertama dari senyawa yang dapat saya identifikasi memiliki penyiapan $\ce{H2C=CH-CO-O-C6H12-O-CO-CH=CH2}$. Ini tampaknya merupakan molekul yang cukup bagus yang bereaksi secara merata di kedua sisi di bawah polimerisasi. Bahan ini juga terdaftar sebagai fotosensitif, yang saya tafsirkan bahwa ia melepaskan sesuatu dari kedua ujungnya untuk mengaktifkan ujungnya.
Yang lainnya, tentu saja adalah campuran dari tiga monomer: Butyl acrylate ($\ce{H2C=CH-CO-O-C4H9}$), metil metakrilat ($\ce{H2C=C(CH3)-CO-O-CH3}$) dan asam metakrilat ($\ce{H2C=C(CH3)-COOH}$). Dua yang pertama memiliki grup ester di dalamnya, yang terakhir memiliki prekursornya, the$\ce{-COOH}$kelompok (asam karboksilat). Semua ini tampaknya hanya memiliki satu sisi aktif bagi saya.
Dengan asumsi empat bahan kimia utama dicampur agak merata dan dalam jumlah genap dan apa yang mungkin menjadi pasokan yang cukup untuk starter Hydroxycyclohexyl-phenyl-ketone, mereka pasti akan bereaksi dan berpolimerisasi di bawah sinar UV sekitar 400 nm (+ - 5), karena ini adalah bagaimana campuran berperilaku dalam aplikasi aslinya, printer SLA.
Namun saya punya masalah dengan bagian-bagian ini:
- Reaksi macam apa yang terjadi antar senyawa? Saya ingat samar-samar bahwa beberapa polimerisasi menghasilkan limbah dalam bentuk air (apakah itu kondensasi?), Tetapi saya tidak benar-benar melihat hal itu terjadi di sini untuk sebagian besar kombinasi dan, sebagai akibatnya, saya gagal untuk melihat bagian mana dari polimer mungkin terlihat seperti dalam keadaan terikatnya.
- Jenis ikatan apa yang dimiliki polimer yang dihasilkan? Ini adalah akibat langsung dari kegagalan untuk melihat reaksi antar senyawa. Saya pikir saya telah melihat kemungkinan untuk membentuk ester ($\ce{R_1-CO-O-R_2}$) antara asam metakrilat dan heksanadiol diakrilat, tetapi kemudian disadari kemudian kehilangan gugus alkohol ($\ce{R-OH}$) untuk menyerang dan membuat air dari untuk membentuk ikatan. Jadi saya cukup yakin bahwa ini tidak terikat sebagai ester satu sama lain, tetapi apa nama yang benar untuk ikatan ini yang luput dari saya ?!
- Apa yang akan digolongkan polimer ini? Saya ingat bahwa beberapa polimer diklasifikasikan berdasarkan monomernya, proses pembuatannya, panjang rantai, jenis ikatannya, dan struktur makronya, menempatkan masing-masing ke dalam beberapa kelompok. Ini akan memungkinkan untuk memperkirakan beberapa properti yang tidak jelas tentang mereka. Ini pasti bukan yang Homogen seperti PolyLacticAcid murni, karena pada dasarnya terdiri dari 4 monomer berbeda. Itu juga tidak boleh membentuk ikatan elastis karena apa yang saya ketahui dari MSDS dan bahwa resin yang diproses adalah produk yang agak rapuh. Tetapi kelompok apa yang dapat dimasukkan dari proses polimerisasi?
Jawaban
Polimerisasi yang mengeluarkan air, juga dikenal sebagai polikondensasi ( PET adalah produk tipikal), adalah bagian dari polimerisasi. The polimerisasi radikal di sini adalah lebih mungkin untuk melanjutkan berbeda dengan tiga jenis reaksi berjalan secara bersamaan: inisiasi, propagasi, dan terminasi.
Selama inisiasi , cahaya membagi fenilketon menjadi dua fragmen dengan masing-masing satu elektron tidak berpasangan. Ini dilambangkan dengan titik di sebelah atom oksigen, yang menunjukkan bahwa bahan kimia ini adalah radikal:
Radikal ini dapat bereaksi dengan satu elektron dari ikatan rangkap akrilat netral dalam reaksi propagasi . Yang dilambangkan dengan warna biru adalah ikatan tunggal yang baru terbentuk antara kedua reagen (baris pertama). Bersamaan dengan itu, elektron lain dari ikatan rangkap sebelumnya merupakan situs baru di mana lagi akrilat netral dapat bereaksi (baris kedua). Pertumbuhan rantai polimer ini dapat berlanjut lagi dan lagi, atau merambat (baris ketiga).
Segera setelah radikal terbentuk, mungkin ada sejumlah reaksi di mana radikal berpusat karbon ini dikonsumsi. Ini membatalkan pertumbuhan lebih lanjut dari rantai polimer. Di antara reaksi terminasi ini , reaksi transfer hidrogen / redoks serta dimerisasi adalah yang paling menonjol. Beberapa yang tampaknya akan terjadi digambarkan di bawah ini:
Struktur
Bahan awal Anda terdiri dari starter dan campuran akrilat bifungsional. Dengan demikian kurasi akan menghasilkan rantai polimer yang saling terkait satu sama lain. Ilustrasi di bawah ini (untuk bahan yang berbeda) melambangkan ini dengan garis zig-zag biru:
(Konuray et al. , Polymers 2018 , 10 , 178 doi 10.3390 / polym10020178 , akses terbuka)
Karena Anda memulai dengan beberapa monomer berbeda, ini akan menjadi contoh kopolimer bercabang .