1. Definizione di bloccante della polimerizzazione dei monomeri UV
Sostanza in grado di terminare completamente la reazione di polimerizzazione a radicali liberi di monomeri alchenici.
2. Ruolo degli inibitori della polimerizzazione
Nel sistema di composti insaturi, l'inibitore della polimerizzazione può interagire preferenzialmente con i radicali liberi del sistema per formare non radicali o radicali a bassa attività, non sufficienti per la reiniziazione, e può bloccare efficacemente la polimerizzazione a catena dei radicali liberi.
Può bloccare efficacemente la polimerizzazione a catena dei radicali liberi. Ha grandi vantaggi per la stabilità, lo stoccaggio e il trasporto della resina.
Meccanismo di blocco: In base al ruolo di inibizione della reazione di polimerizzazione, le sostanze in grado di terminare ciascun radicale e di arrestare la reazione di polimerizzazione fino al suo completo esaurimento sono chiamate bloccanti o inibitori;
E può solo rendere l'attività dei radicali liberi indebolita, rallentando la reazione di polimerizzazione, ma non può terminare la reazione di sostanze chiamate bloccanti.
3.UV monomero secondo il meccanismo di classificazione degli inibitori della polimerizzazione
3.1. Inibitori fenolici della polimerizzazione
a. Idrochinone
Più comunemente utilizzato, prezzo basso, migliore effetto a temperatura ambiente.
Ma a volte provoca l'oscuramento del colore del sistema, e spesso non viene utilizzato.
b. Para-idrossianisolo
Può dare alla resina una buona stabilità allo stoccaggio. La solubilità di questo prodotto in solventi organici Z buona, il colore del prodotto Z chiaro.
c.2,6-di-terz-butil-p-metilfenolo
Inibitore di polimerizzazione ampiamente utilizzato, forte capacità di inibizione della polimerizzazione, buona resistenza al calore e stabilità, prezzo basso.
La tossicità è maggiore.
d.2,5-di-terz-butilidrochinone
Può reagire lentamente con i radicali liberi per un lungo periodo di tempo per distruggere i radicali liberi generati dalla conservazione della resina.
Può migliorare la stabilità di stoccaggio della resina, pur avendo scarso effetto sul tempo di gelificazione.
e.2-terz-butilidrochinone
È un efficace stabilizzatore di stoccaggio per le resine poliestere insature e uno stabilizzatore per le resine altamente reattive.
La sua funzione è completa e può svolgere un buon ruolo in un'ampia gamma di temperature. Inoltre, prolunga solo leggermente la polimerizzazione della resina a temperature elevate. Questo prodotto viene spesso utilizzato in combinazione con altri inibitori della polimerizzazione.
Caratteristiche: Ampiamente utilizzato ed efficace. Deve essere disciolto nel sistema, e la presenza di ossigeno per mostrare l'effetto di inibizione della polimerizzazione.
3.2. Inibitori della polimerizzazione dei chinoni
a. P-benzochinone
Il monomero UV può ancora funzionare in assenza di ossigeno, adatto al processo di eterificazione protetto da azoto o altro gas inerte.
Colore giallo, influenza il colore della resina.
b.Metilidrochinone (THQ)
Buon effetto, utilizzato nella produzione di resina poliestere insatura ad alta attività, comunemente utilizzata nella resina gel coat e nella resina SMC. Questo prodotto ha una buona solubilità e un buon effetto di blocco della polimerizzazione ad alta temperatura.
c.Altri inibitori della polimerizzazione dei chinoni
Caratteristiche: può svolgere un ruolo di prevenzione della polimerizzazione in condizioni anaerobiche.
L'effetto di blocco della policondensazione varia per diversi monomeri
Esempio 1: il p-benzochinone è un efficace inibitore della polimerizzazione per lo stirene e l'acetato di vinile, ma agisce solo come ritardante per l'acrilato di metile e il metacrilato di metile.
Esempio 2: il tetraclorobenzochinone è un efficace inibitore della polimerizzazione dell'acetato di vinile, ma non ha alcun effetto di inibizione della polimerizzazione dell'acrilonitrile.
Il meccanismo di blocco della polimerizzazione: il meccanismo di blocco della polimerizzazione del chinone non è completamente chiaro, può essere che il chinone e i radicali liberi subiscano una reazione di addizione o di sproporzione per generare radicali liberi di tipo chinonico o semi-chinonico, e poi si combinino con radicali liberi attivi per ottenere prodotti inattivi, che svolgono un ruolo nel bloccare la polimerizzazione.
3.3. Inibitori della polimerizzazione dei composti nitro aromatici
I più utilizzati sono
Caratteristiche: i composti nitro aromatici non sono efficaci come i fenoli nel bloccare la polimerizzazione.
Utilizzato solo per acetato di vinile, isoprene, butadiene, stirene, non ha effetto bloccante su acrilati e metacrilati.
Meccanismo di inibizione della polimerizzazione: il nitrobenzene agisce come inibitore della polimerizzazione generando radicali nitrossidi stabili con i radicali liberi.
3.4. Composti inorganici inibitori della polimerizzazione
I più utilizzati sono il cloruro ferrico, il cloruro rameico, il solfato di rame, il tricloruro di titanio, il solfato di sodio, il tiocianato di ammonio.
Caratteristiche: elevata efficienza di polimerizzazione, può essere utilizzato come inibitore della polimerizzazione in fase acquosa.
Meccanismo di blocco della coalescenza: blocco della coalescenza per trasferimento di carica
3.5.Effetto di blocco della polimerizzazione dell'ossigeno
L'ossigeno molecolare ha due elettroni spaiati, che possono svolgere un duplice ruolo di inibizione e avvio della polimerizzazione.
Meccanismo di blocco:R-+O2 →ROO -
L'ossigeno e i radicali della catena macromolecolare generati dai radicali del perossido sono più inattivi, a temperatura ambiente o leggermente più alta non possono innescare la reazione di copolimerizzazione, questo effetto di blocco dell'ossigeno rende incompleta e appiccicosa la polimerizzazione della resina poliestere insatura e della superficie a contatto con l'aria.
Ma ad alta temperatura l'ossigeno e i radicali liberi generati dal perossido possono essere decomposti in radicali reattivi, innescando così la reazione di polimerizzazione.
4, altre classificazioni di inibitori della polimerizzazione
4.1. Classificato per temperatura
4.2. Classificato per principio
4.3. Classificato per composizione
5, Metodo selettivo dell'inibitore di polimerizzazione
Il requisito principale per la scelta di un inibitore di polimerizzazione è quello di avere un'elevata efficienza di blocco della polimerizzazione, ma bisogna anche considerare la sua solubilità nel sistema e l'adattabilità della resina.
Alcuni dei monomeri utilizzati nel sistema non fotopolimerizzante richiedono anche che il monomero presente nel supporto possa essere facilmente rimosso mediante distillazione o metodi chimici, o entrambi a temperatura ambiente per svolgere un ruolo nel supporto, ma anche nella temperatura di reazione quando la decomposizione è rapida.
5.1. Buona miscibilità con monomeri e resine, solo la miscibilità può svolgere un ruolo di blocco.
5.2. Può prevenire efficacemente il verificarsi della reazione di polimerizzazione, in modo che monomero, resina, emulsione o adesivo abbiano un periodo di conservazione sufficiente.
5.3. L'inibitore di polimerizzazione nel monomero è facile da rimuovere o non influisce sull'attività di polimerizzazione. z buona scelta di temperatura ambiente è un inibitore efficace, e ad una temperatura adeguatamente elevata per perdere l'inibitore, in modo che non è necessario rimuovere l'inibitore prima dell'uso.
Ad esempio, il catecolo tert-butilico, p-fenolo monobutil etere è un tipo di inibitore della polimerizzazione.
5.4.Il monomero UV non influisce sull'aspetto del prodotto finale Z. Ad esempio, l'inibitore della polimerizzazione nella preparazione di adesivi nel processo di ossidazione dovuto alla decolorazione ad alta temperatura influisce sull'aspetto del prodotto.
5.5. Diversi inibitori della polimerizzazione, utilizzati in combinazione tra loro, possono migliorare significativamente l'effetto della polimerizzazione.
Esempio 1: resina poliestere insatura con l'aggiunta di idrochinone, tert-butil catecolo e naftenato di rame tre tipi di inibitori.Z forte attività di idrochinone, in miscibile con stirene e poliestere in grado di sopportare alte temperature di circa 130 ℃, entro 1min non ha un effetto di copolimerizzazione, può essere tranquillamente diluizione mista.
Il catecolo di Tert-butile ad alte temperature, l'effetto bloccante è molto scarso, ma ad una temperatura leggermente inferiore (come 60 ℃ quando), l'effetto bloccante è 25 volte superiore a quello dell'idrochinone, può avere un periodo di conservazione più lungo, il naftenato di rame a temperatura ambiente per svolgere un effetto bloccante, e ad alta temperatura e promuovere il ruolo.
Esempio 2: in presenza di ossigeno. L'effetto bloccante del p-tert-butilcatecolo miscelato con fenotiazina, idrochinone e difenilammina è circa 300 volte superiore a quello di ciascuno di essi da solo.
5.6.Il dosaggio dell'inibitore di polimerizzazione dei monomeri UV è appropriato, un dosaggio maggiore è dannoso.
Ad esempio, un dosaggio di iodio pari a 10-4 mol/l è un efficace inibitore della polimerizzazione, ma una quantità superiore a questa innesca la reazione di polimerizzazione. Lo iodio non viene generalmente utilizzato da solo, ma è necessario aggiungere una piccola quantità di ioduro di potassio per aumentare la solubilità e migliorare l'efficienza della polimerizzazione.
5.7.Il monomero UV è atossico, innocuo, senza inquinamento ambientale.
5.8. Prestazioni stabili, poco costose e facili da ottenere
6. Pensare
Qual è l'effetto del contenuto di iniziatore, riducente e inibitore di polimerizzazione sulla polimerizzazione e sulle prestazioni della resina?
Esempio: Materiali sperimentali monomeri UV
Metodo sperimentale: Il monomero UV cambia rispettivamente il contenuto di iniziatore, ammina e riduttore per testare e confrontare la conversione del doppio legame, le proprietà meccaniche e la velocità di polimerizzazione della resina.
La tabella dei diversi contenuti di iniziatore, ammina e inibitore di polimerizzazione aggiunti alla resina è la seguente.
Risultati sperimentali.
Conclusione.
Entro un certo intervallo, il grado di conversione e le proprietà meccaniche delle resine monomeriche UV erano correlate positivamente con i contenuti di BPO e DEPT e negativamente con il contenuto di resist.
Aumentando il contenuto di BPO e DEPT si può aumentare la velocità di polimerizzazione della resina, mentre aumentando il contenuto di resistenze si diminuisce la velocità di polimerizzazione della resina.