การเกิดพอลิเมอร์ของเรซินที่บ่มด้วยรังสียูวี
ฉันมีเอกสารความปลอดภัยจากแสงเรซิน ประกอบด้วยส่วนผสมของ1,6-Hexanediol diacrylate ($\ce{C_{12}H_{18}O_4}$) ด้วยหมายเลข CAS ที่เหมาะสมและโพลียูรีเทนอะคริเลตร่วมกับหมายเลข CAS ของ "บิวทิลอะคริเลต / เมทิลเมทาคริเลต / โคพอลิเมอร์ของกรดเมทาคริลิก" ด้วยสูตร (หรือมากกว่าสูตร) ของ$\ce{(C7H_{12}O2.C5H8O2.C4H6O2)_x}$. นอกจากนี้ยังมี Photoinitiator 1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketoneอยู่ในรายการ สารเติมแต่งของสีและสารยับยั้งปฏิกิริยามักไม่เกี่ยวข้องกับคำถามที่แท้จริงดังนั้นฉันจึงปล่อยมันออกไป
เคมีอินทรีย์ของฉันค่อนข้างเป็นสนิม แต่ส่วนแรกของสารประกอบที่ฉันสามารถระบุได้ว่ามีการตั้งค่า $\ce{H2C=CH-CO-O-C6H12-O-CO-CH=CH2}$. ดูเหมือนจะเป็นโมเลกุลที่ดีมากซึ่งทำปฏิกิริยาเท่า ๆ กันทั้งสองด้านภายใต้การเกิดโพลีเมอไรเซชัน วัสดุนี้ยังถูกระบุว่าไวต่อแสงซึ่งฉันตีความได้ว่ามันทำให้บางสิ่งบางอย่างหลุดออกจากปลายทั้งสองข้างเพื่อเปิดใช้งานปลาย
แน่นอนอีกอย่างคือส่วนผสมของโมโนเมอร์สามชนิด: บิวทิลอะคริเลต ($\ce{H2C=CH-CO-O-C4H9}$), เมทิลเมทาคริเลต ($\ce{H2C=C(CH3)-CO-O-CH3}$) และกรดเมทาคริลิก ($\ce{H2C=C(CH3)-COOH}$). สองกลุ่มแรกมีกลุ่มเอสเทอร์อยู่กลุ่มสุดท้ายมีสารตั้งต้นคือ$\ce{-COOH}$กลุ่ม (กรดคาร์บอกซิลิก) สิ่งเหล่านี้ดูเหมือนจะมีเพียงด้านที่กระตือรือร้นสำหรับฉัน
สมมติว่าสารเคมีหลักทั้งสี่ผสมกันอย่างเท่าเทียมกันและเป็นเลขคู่และสิ่งที่อาจเป็นปริมาณเพียงพอของHydroxycyclohexyl-phenyl-ketone เริ่มต้นพวกเขาจะทำปฏิกิริยาและพอลิเมอร์ภายใต้แสง UV ประมาณ 400 นาโนเมตร (+ - 5) เช่นนี้ เป็นลักษณะการทำงานของส่วนผสมในแอปพลิเคชันดั้งเดิมเครื่องพิมพ์ SLA
อย่างไรก็ตามฉันมีปัญหากับชิ้นส่วนเหล่านี้:
- ปฏิกิริยาแบบใดที่เกิดขึ้นระหว่างสารประกอบ? ฉันจำได้ไม่ชัดว่าพอลิเมอไรเซชันบางชนิดสร้างของเสียในรูปของน้ำ (นั่นคือการควบแน่นหรือไม่) แต่ฉันไม่เห็นว่าเกิดขึ้นที่นี่สำหรับชุดค่าผสมส่วนใหญ่และด้วยเหตุนี้ฉันจึงไม่เห็นว่าส่วนใดของ พอลิเมอร์อาจมีลักษณะเหมือนอยู่ในสถานะถูกผูกมัด
- พอลิเมอร์ที่เกิดมีพันธะประเภทใด นี่เป็นผลโดยตรงจากการไม่เห็นปฏิกิริยาระหว่างสารประกอบ ฉันคิดว่าฉันได้เห็นความเป็นไปได้ที่จะสร้างเอสเทอร์ ($\ce{R_1-CO-O-R_2}$) ระหว่างกรดเมทาคริลิกและเฮกซานีไดออลไดอะคริเลต แต่หลังจากนั้นก็ตระหนักได้ในภายหลังว่าพลาดกลุ่มแอลกอฮอล์ ($\ce{R-OH}$) เพื่อโจมตีและสร้างน้ำจากเพื่อสร้างพันธะ ดังนั้นฉันค่อนข้างแน่ใจว่าสิ่งเหล่านี้ไม่ได้ผูกมัดเป็นเอสเทอร์ซึ่งกันและกัน แต่ชื่อที่ถูกต้องสำหรับพันธะเหล่านี้คืออะไร?!
- พอลิเมอร์ชนิดนี้จัดเป็นอะไร? ฉันจำได้ว่าโพลีเมอร์บางชนิดถูกแบ่งประเภทตามโมโนเมอร์กระบวนการผลิตความยาวของโซ่ชนิดพันธะและโครงสร้างมหภาคโดยแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม สิ่งเหล่านี้จะช่วยให้สามารถประมาณคุณสมบัติที่คลุมเครือบางอย่างเกี่ยวกับพวกเขาได้ แน่นอนว่ามันไม่ได้เป็น Homogenous เหมือน PolyLacticAcid บริสุทธิ์เนื่องจากโดยทั่วไปประกอบด้วยโมโนเมอร์ 4 ตัวที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังไม่ควรสร้างพันธะยืดหยุ่นเนื่องจากสิ่งที่ฉันรู้จาก MSDS และเรซินที่ผ่านกรรมวิธีเป็นผลิตภัณฑ์ที่ค่อนข้างเปราะ แต่กลุ่มใดบ้างที่สามารถนำเข้าจากกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน?
คำตอบ
polymerizations ขับน้ำที่รู้จักกันอย่างเท่าเทียมกันเป็นpolycondensation ( PETเป็นสินค้าทั่วไป) เป็นส่วนหนึ่งของ polymerizations พอลิเมอหัวรุนแรงที่นี่มีแนวโน้มที่จะดำเนินการที่แตกต่างกันมีสามประเภทปฏิกิริยาการพร้อมใช้งาน: การเริ่มต้นการขยายพันธุ์และการเลิกจ้าง
ในระหว่างการเริ่มต้นแสงจะแยกฟีนิลคีโตนออกเป็นสองส่วนโดยแต่ละชิ้นมีอิเล็กตรอนที่ไม่ได้จับคู่ นี่เป็นสัญลักษณ์ของจุดที่อยู่ถัดจากอะตอมของออกซิเจนซึ่งแสดงว่าสารเคมีเหล่านี้เป็นอนุมูล:
อนุมูลเหล่านี้อาจทำปฏิกิริยากับอิเล็กตรอนหนึ่งตัวของพันธะคู่ของอะคริเลตที่เป็นกลางในปฏิกิริยาการขยายพันธุ์ สัญลักษณ์ด้วยสีน้ำเงินคือพันธะเดี่ยวที่เกิดขึ้นใหม่ระหว่างรีเอเจนต์ทั้งสอง (บรรทัดแรก) ในขณะเดียวกันอิเล็กตรอนอีกตัวของพันธะคู่เดิมจะแสดงตำแหน่งใหม่ที่ซึ่งอะคริเลตที่เป็นกลางอาจเกิดปฏิกิริยาอีกครั้ง (บรรทัดที่สอง) การเติบโตของสายโซ่พอลิเมอร์นี้อาจดำเนินต่อไปครั้งแล้วครั้งเล่าหรือแพร่กระจาย (บรรทัดที่สาม)
ทันทีที่มีอนุมูลอิสระเกิดขึ้นอาจมีปฏิกิริยาหลายอย่างที่ใช้อนุมูลที่มีคาร์บอนเป็นศูนย์กลางเหล่านี้ สิ่งนี้จะยกเลิกการเติบโตของโซ่พอลิเมอร์ ในบรรดาปฏิกิริยาการยุติเหล่านี้ปฏิกิริยาการถ่ายโอนไฮโดรเจน / รีดอกซ์รวมถึงการลดขนาดเป็นปฏิกิริยาที่โดดเด่นที่สุด สิ่งที่ดูเหมือนจะเกิดขึ้นมีดังต่อไปนี้:
โครงสร้าง
วัสดุเริ่มต้นของคุณประกอบด้วยตัวเริ่มต้นและการผสมผสานของอะคริเลตแบบไบฟังก์ชั่น ดังนั้นการดูแลจะให้โซ่พอลิเมอร์ที่เชื่อมโยงกัน ภาพประกอบด้านล่าง (สำหรับวัสดุอื่น) เป็นสัญลักษณ์ของเส้นซิกแซกสีน้ำเงิน:
(Konuray et al. , Polymers 2018 , 10 , 178 doi 10.3390 / polym10020178 , open access)
เพราะคุณเริ่มต้นด้วยโมโนเมอร์ที่แตกต่างกันหลายก็จะเป็นตัวอย่างของกิ่ง copolymers