1. Определение блокатора полимеризации УФ-мономеров
Вещество, способное полностью прекратить реакцию свободнорадикальной полимеризации алкеновых мономеров.
2. Роль ингибиторов полимеризации
В системе ненасыщенных соединений ингибитор полимеризации может преимущественно взаимодействовать со свободными радикалами в системе с образованием нерадикалов или образовывать радикалы с низкой активностью, недостаточной для повторного инициирования, и может эффективно блокировать цепную полимеризацию свободных радикалов.
Он может эффективно блокировать цепную полимеризацию свободных радикалов. Это очень полезно для стабильности, хранения и транспортировки смолы.
Механизм блокирования: В соответствии с ролью ингибирования реакции полимеризации, вещества, которые могут прекратить действие каждого радикала и остановить реакцию полимеризации до полного истощения, называются блокаторами или ингибиторами;
И могут только сделать активность свободных радикалов ослабленной, замедляя реакцию полимеризации, но не могут прекратить реакцию вещества, называемые блокаторами.
3.УФ-мономер по механизму полимеризации классификация ингибиторов
3.1. Фенольные ингибиторы полимеризации
a. Гидрохинон
Чаще всего используется, низкая цена, лучший эффект при комнатной температуре.
Но иногда он вызывает потемнение цвета системы, поэтому часто не используется.
b. Пара-гидроксианизол
Может придать смоле хорошую стабильность при хранении. Растворимость этого продукта в органических растворителях Z хорошая, цвет продукта Z светлый.
c.2,6-Ди-терт-бутил-п-метилфенол
Широко используемый ингибитор полимеризации, сильная способность ингибирования полимеризации, хорошая термостойкость и стабильность, низкая цена.
Токсичность выше.
d.2,5-ди-терт-бутилгидрохинон
Может медленно реагировать со свободными радикалами в течение длительного периода времени, уничтожая свободные радикалы, образующиеся при хранении смолы.
Это может улучшить стабильность смолы при хранении, но при этом практически не влияет на время гелеобразования.
д.2-терт-бутилгидрохинон
Это эффективный стабилизатор хранения для ненасыщенных полиэфирных смол, а также стабилизатор для высокореактивных смол.
Его функция всеобъемлюща и может играть хорошую роль в широком диапазоне температур. И лишь немного продлевает отверждение смолы при повышенных температурах. Этот продукт часто используется в сочетании с другими ингибиторами полимеризации.
Особенности:Широко используется и эффективен. Должен быть растворен в системе, и в присутствии кислорода проявляется эффект ингибирования полимеризации.
3.2. Хиноновые ингибиторы полимеризации
a. P-бензохинон
УФ-мономер может продолжать функционировать в отсутствие кислорода, подходит для процесса этерификации под защитой азота или другого инертного газа.
Желтый цвет, влияет на цвет смолы.
b.Метилгидрохинон (THQ)
Хороший эффект, используется в производстве высокоактивной ненасыщенной полиэфирной смолы, широко используется в смоле для гелевого покрытия, смоле SMC. Этот продукт обладает хорошей растворимостью и хорошим эффектом блокирования высокотемпературной полимеризации.
c.Другие ингибиторы полимеризации хинона
Особенности:Может играть роль в предотвращении полимеризации в анаэробных условиях.
Эффект блокирования поликонденсации варьируется для различных мономеров
Пример 1: п-бензохинон является эффективным ингибитором полимеризации для стирола и винилацетата, но действует как замедлитель только для метилакрилата и метилметакрилата.
Пример 2: Тетрахлорбензохинон является эффективным ингибитором полимеризации для винилацетата, но не оказывает ингибирующего действия на полимеризацию акрилонитрила.
Механизм блокирования полимеризации: Механизм блокирования полимеризации хиноном до конца не ясен, возможно, хинон и свободные радикалы подвергаются реакции сложения или диспропорционирования с образованием свободных радикалов хинонового или полухинонового типа, а затем соединяются с активными свободными радикалами с образованием неактивных продуктов, которые играют роль в блокировании полимеризации.
3.3. Ингибиторы полимеризации ароматических нитросоединений
Обычно используются
Особенности:Ароматические нитросоединения не так эффективны в блокировании полимеризации, как фенолы.
Используются только для винилацетата, изопрена, бутадиена, стирола, не оказывают блокирующего действия на акрилаты и метакрилаты.
Механизм ингибирования полимеризации: нитробензол действует как ингибитор полимеризации путем образования стабильных нитроксидных радикалов со свободными радикалами.
3.4. Ингибиторы полимеризации неорганических соединений
Обычно используются хлорид железа, хлорид меди, медный купорос, трихлорид титана, сульфат натрия, тиоцианат аммония.
Особенности: высокая эффективность полимеризации, может использоваться в качестве ингибитора полимеризации в водной фазе
Механизм блокирования коалесценции: блокирование коалесценции путем переноса заряда
3.5.Эффект блокирования полимеризации кислородом
Молекулярный кислород имеет два неспаренных электрона, которые могут играть двойную роль ингибирования и инициирования полимеризации.
Механизм блокирования: R-+O2 →ROO -.
Кислород и макромолекулярные цепные радикалы, генерируемые перекисью радикалов, более неактивны, при комнатной температуре или чуть более высокой температуре не могут вызвать реакцию совместной полимеризации, этот эффект блокировки кислорода делает ненасыщенную полиэфирную смолу и отверждение поверхности контакта с воздухом неполным и липким.
Но при высокой температуре кислород и свободные радикалы, образованные перекисью радикалов, могут быть разложены на реактивные радикалы, тем самым запуская реакцию полимеризации.
4, другие классификации ингибиторов полимеризации
4.1. Классификация по температуре
4.2. Классификация по принципу действия
4.3. Классификация по составу
5、Метод выбора ингибитора полимеризации
Основным требованием при выборе ингибитора полимеризации является высокая эффективность блокирования полимеризации, также следует учитывать его растворимость в системе и адаптируемость смолы.
Некоторые мономеры, используемые в несветоотверждаемых системах, также требуют, чтобы мономер в резисте мог быть легко удален дистилляцией или химическими методами, или и то и другое при комнатной температуре, чтобы играть роль в резисте, но и при температуре реакции, когда происходит быстрое разложение.
5.1. Хорошая смешиваемость с мономерами и смолами, только смешиваемость может играть роль в блокировке.
5.2. Может эффективно предотвратить возникновение реакции полимеризации, так что мономер, смола, эмульсия или клей имеет достаточный срок хранения.
5.3. Ингибитор полимеризации в мономере легко удаляется или не влияет на полимеризационную активность. z Хороший выбор комнатной температуры является эффективным ингибитором, а при достаточно высокой температуре ингибитор теряется, так что вам не придется удалять ингибитор перед использованием.
Например, трет-бутил катехол, п-фенол монобутиловый эфир является этим типом ингибитора полимеризации.
5.4.УФ-мономер не влияет на внешний вид конечного продукта Z. Например, ингибитор полимеризации при приготовлении клеев в процессе окисления под воздействием высокой температуры обесцвечивается и влияет на внешний вид продукта.
5.5. Несколько ингибиторов полимеризации, используемых в сочетании друг с другом, могут значительно улучшить эффект полимеризации.
Пример 1: ненасыщенная полиэфирная смола путем добавления гидрохинона, трет-бутил катехол и нафтенат меди три вида ингибиторов.Z сильная активность гидрохинона, в смешиваемых со стиролом и полиэфиром может выдерживать высокие температуры около 130 ℃, в течение 1 мин не имеет эффекта сополимеризации, может быть безопасно смешанных разбавления.
Терт-бутил катехол при высоких температурах, блокирующий эффект очень плохой, но при немного более низкой температуре (например, 60 ℃, когда), блокирующий эффект в 25 раз выше, чем гидрохинон, может иметь более длительный период хранения, нафтенат меди при комнатной температуре, чтобы играть блокирующий эффект, а высокая температура и способствовать роль.
Пример 2: В присутствии кислорода. Блокирующий эффект п-терт-бутилкатехола, смешанного с фенотиазином, гидрохиноном и дифениламином, примерно в 300 раз выше, чем у каждого из них в отдельности.
5.6.Дозировка ингибитора полимеризации УФ-мономера должна быть соответствующей, большее количество вредно.
Например, дозировка йода 10-4 моль/л является эффективным ингибитором полимеризации, но большее количество вызовет реакцию полимеризации. Йод, как правило, не используется в одиночку, необходимо добавить небольшое количество йодистого калия для повышения растворимости и улучшения эффективности полимеризации.
5.7.УФ-мономер нетоксичен, безвреден, не загрязняет окружающую среду
5.8. Стабильная производительность, недорогой и простой в получении
6. Подумайте
Как влияет содержание инициатора, восстановителя и ингибитора полимеризации на отверждение смолы и ее характеристики?
Пример: Экспериментальные материалы по УФ-мономеру
Экспериментальный метод: УФ-мономер соответственно изменяет содержание инициатора, амина и восстановителя для тестирования и сравнения конверсии двойной связи, механических свойств и скорости отверждения смолы.
Таблица различных содержаний инициатора, амина и ингибитора полимеризации, добавленных в смолу, приведена ниже.
Результаты экспериментов.
Вывод.
В определенном диапазоне степень конверсии и механические свойства УФ-мономерных смол положительно коррелировали с содержанием БПО и ДЭПТ и отрицательно — с содержанием резиста.
Увеличение содержания BPO и DEPT может увеличить скорость отверждения смолы, а увеличение содержания резиста снижает скорость отверждения смолы.