Az UV szabadgyökös és a kationos keményítés összehasonlítása
Az ultraibolya (UV) keményítő bevonat egy új, környezetbarát bevonat, amelyet először Németországban fejlesztettek ki az 1960-as évek végén, és amelynek előnyei a nagy hatékonyság, az energiatakarékosság, a környezetszennyezésmentesség, a gyors filmképződés és a kiváló bevonati teljesítmény, és ezért gyorsan fejlődött. 1994-ben Kína 3.100-3.300 tonna különböző típusú UV-keményedő bevonatokat fogyasztott, 1998-ban pedig a fogyasztás 6.200-6.400 tonnát tett ki, az átlagos éves növekedési ütem több mint 25% volt. Az UV-keményítés szabad gyökös keményítésre és kationos keményítésre osztható kettőre. A hazai szabadgyökös gyógyítást ma már általánosan használják, a kationos gyógyítást számos szakirodalomban is áttekintették. Azonban a konkrét használata a kationos gyógyító technológia, hazai nem számoltak be; UV szabad gyökös és kationos gyógyítás a használat és a teljesítmény a különbségek a kettő között, de szintén nem láttam a vonatkozó irodalom.
1) UV radikális gyógyítás és kationos gyógyítási mechanizmus összehasonlítása
UV-sugárzás alatt a különböző fotoiniciátorok bomlása különböző eredményeket hoz, egyesek szabad gyököket, mások kationokat termelnek, a szabad gyökök vagy kationok kiválthatják a megfelelő zwitterionos és reaktív hígítószereket reaktív aktivitással, polimerizációs reakciók lépnek fel, a polimer háromdimenziós hálózati szerkezetének kialakulása.
Az UV-iniciált szabadgyökös polimerizáció során nagyobb az esélye a szabadgyökös lánc deaktiválódásának vagy megszűnésének, és kisebb a lehetősége a polimerizáció folytatásának és a keményedésnek, amikor a fény leáll. Eközben az oxigén is könnyen reagál a szabadgyökökkel, hogy stabilabb peroxi gyököket hozzon létre, így az oxigén szerepet játszik a polimerizáció blokkolásában. A kationos polimerizációs folyamatban (kisszámú szabad gyök is keletkezik, de főként kationok által kezdeményezett keményedés), mivel a kationok nem tudnak összekapcsolódni a kettő között nem reagálnak az oxigénnel. Még ha a láncátadási reakció meg is történik, egy új kationos aktív centrum keletkezik, így a kationos keményedési reakció folytatódik.
2) Szabad gyökös formulák és kationos formulák keményedési sebesség összehasonlító vizsgálata
Akár papírra, akár alumíniumra, a szabadgyökös készítmény gyorsabban gyógyul, mint a kationos készítmény. Ez azért van így, mert.
kationos iniciátor UV-sugárzással, ami szupersavas aktív központot eredményez, a rendszerben lévő lúgos szennyeződések jelenléte miatt az aktív központot először lúg semlegesíti, ami a kationos polimerizációs köpeny sebességét eredményezi.
Mivel a kationos gyógyító iniciátor többnyire aril-jodid (kén) ionium só, UV besugárzás, a kationos aktív központ által generált nagyobb térfogat, támadó az epoxi csoport a szénatom, a bimolekuláris nukleofil szubsztitúció (Sw2), a hely ellenállás hatása nagyobb, és a szabad gyökös polimerizáció nem létezik ez a hely ellenállás hatása, így a kationos poli táblázat sebesség lassabb, mint a szabad gyök.
3) Az oxigén hatásának összehasonlítása a két anyag keményedési sebességére.
Az oxigén jelentősen befolyásolja a szabadgyökös keményedés sebességét, míg a kationra gyakorolt hatása nagyon gyenge. Az oxigén szabadgyökös polimerizációra gyakorolt gátló hatása a mechanizmus képletéből is látható, mivel az O2 nagyon könnyen reagál az R- gyökkel, és ROO- peroxi gyök keletkezik, amely nehezen indítja be a szabadgyökös polimerizációt. Az R- gyök és O: reakciósebesség állandója 104-105-ször nagyobb, mint az R- és a monomer molekuláké. Ezért, ha O2 van jelen a bevonatban, akkor az R- először reagál az O2-vel és elfogy, ami nagymértékben lelassítja a reakciósebességet. Ezenkívül az O2-nek két párosítatlan elektronja van, ellentétes spinirányúakkal, és stabil triplett állapotot alkot. UV-sugárzás alatt azonban nagyon aktívvá válik, és egyesülhet a fotoiniciátor gerjesztett állapotával, majd a fotoiniciátor alapállapotára és az O2 egyvonalas állapotára bomlik. k reakciósebességi állandója, akár 109 nagyságrend Kaw, így csökkentve a fotoiniciátor hatékonyságát. A kationos keményítési folyamat során az O2 nem reagál az iniciátor által létrehozott erős savas aktív centrummal. Ezért még ha nyomokban is van jelen O2 a bevonatban, akkor is nagymértékben gátolja a szabadgyökös keményedést, míg a kationos rendszerre alig van hatása.
4) A hőmérséklet hatásának összehasonlítása a kikeményedési sebességre
A hőmérséklet szabályozása szintén fontos tényező. Annak érdekében, hogy megvizsgáljuk a hőmérséklet hatását mindkettő keményedési sebességére, a fenti két készítményt különböző hőmérsékleten keményítettük, és mind a szabadgyökös, mind a kationos készítmények keményedési sebessége a hőmérséklet növekedésével inkább növekedett. Ennek oka, hogy a fotoiniciátornak van a legkisebb iniciációs sebessége a fotoiniciált polimerizációs folyamatban, és ez a lassú lépés a reakció irányításában. A megnövekedett hőmérséklet elősegíti, hogy az iniciátor megkapja a bomláshoz szükséges aktiválási energiát és a szabad gyökök vagy kationok gyors keletkezését, és a hőmérséklet elősegíti a polimerizációs rendszer kettős kötésében lévő n-kötés vagy gyűrű megnyitását, ami beindítja a polimerizációs reakciót, így a bevonat keményedési sebessége felgyorsul. Az iniciátor azonban könnyen hőbomlik, ezért a kikeményedési hőmérsékletet általában 80 ℃ alatt szabályozzák.
5) A bevonat általános teljesítményének összehasonlítása
Kationos gyógyító rendszer, mint a szabad gyökös gyógyító rendszer tapadás kiváló, különösen a kationos rendszer alumínium elérte 100% tapadás. Ennek a különbségnek az oka, mert a szabad gyökös gyógyító mechanizmus és a kationos gyógyító mechanizmus látható a szabad gyökös polimerizáció, monomer vagy zwitterionos távolság a van der Waals erő távolsága a gyógyítás előtt a kovalens kötés távolsága a gyógyítás után, és a gyógyítási sebesség, így a térfogat zsugorodás nyilvánvaló, ami magas belső feszültséget és gyenge tapadást eredményez. Bár ugyanaz a térfogat zsugorodás, amelyet a van der Waals-erőhatás és a kovalens kötés közötti távolság okoz a keményedés után, létezik az epoxi vegyületek polimerizációja során, másrészt, amikor az epoxi monomer polimerizálódik, a monomerben lévő gyűrű kinyílik, hogy a monomer molekuláris szerkezeténél nagyobb láncszerkezeti egységet képezzen, ami ellensúlyozza a térfogat zsugorodás egy részét. Ennek eredményeképpen a kationosan kikeményített film és a hordozó közötti tapadás jelentősen javul a szabad gyökökhöz képest. A szabad gyökökkel és a kationosan keményített bevonatok oldószerállóságát összehasonlítva a különbség jelentős, és a kationosan keményített bevonatok oldószerállósága idővel jelentősen javul. A szabadgyökös reakciómechanizmus azt mutatja, hogy a szabadgyökös polimerizációs folyamatban az oldószerállóság nem változik sokat az idő meghosszabbításával, mivel a szabadgyökös keményedés sebessége gyors, és a bevonat rövid idő alatt kívül és belül is megszárad. A kationos polimerizáció különbözik, amikor az UV-fényforrást eltávolítják, a kationos aktív központ a rendszerben nem lesz két kombinált és eltűnik, még akkor is, ha van egy láncátviteli reakció (lásd a kationos keményítési mechanizmus képletét), szintén a lánc megszűnésével egyidejűleg lesz egy új kationos aktív központ. Ezért az UV-sugárzás után, az első viszonylag rövid időn belül, hogy a bevonat felületén egy gyógyító filmet képezzen, hogy elérje a "felület száraz", miután a bevonat elhagyja az UV fényforrást, a belső bevonat film még mindig létezik nagy mennyiségű kationok, továbbra is nyitva a gyűrű reakció epoxi vegyületekkel, a felületről és belülről, a kialakulása egy polimer keresztkötésű egész, hogy száraz. Ezért az idő meghosszabbításával a kationosan kikeményített bevonófilm oldószerállósága jelentősen javul.
6) Következtetés
Az UV szabadgyökös gyógyítás és a kationos gyógyítási sebesség a hőmérséklet növekedésével, és a szabadgyökös gyógyítási sebesség nagyobb, mint a kationos gyógyítási sebesség.
szabad gyökös gyógyulási sebesség, térfogat zsugorodás, gyenge tapadás, kationos gyógyító térfogat zsugorodás kicsi, kiváló tapadás.
Az oxigénnek jelentős koaleszcenciát gátló hatása van a szabadgyökös gyógyításra. A kationos gyógyítás oxigén blokkoló hatás nélkül, de van egy "sötét reakció", az idő meghosszabbításával az oldószerállósága jelentősen javult;.
A kettő közötti összehasonlítás, a szabad gyökös gyógyítás nem túl magas tapadási követelményekhez alkalmas, de a festékek és bevonatok gyors gyógyítását igényli, a kationos gyógyítási technológia a festékek és bevonatok magas tapadási követelményeihez alkalmas.
Ugyanazon sorozat termékei