一种新型的光固化活性稀释剂
2017-09-10陈莉
陈莉
摘 要:该文就光固化活性稀释剂乙烯基醚展开分析,具体阐述了乙烯基醚的种类、合成方法、反应机理等。
关键词:活性稀释剂;乙烯基醚单体;物理性质
1 乙烯基醚单体
乙烯基醚又称之为乙烯醚,属于一种无色液体,该液体具备发挥性,不溶于水,具备特殊不舒适的气味,其能够混溶于醚、乙醇等有机溶剂,在工业生产过程中,其主要用于麻醉剂,主要用于生产乙烯-氯乙烯共聚物,乙烯基醚类单体分为单乙烯基醚和多乙烯基醚,单乙烯基醚又细分为杂原子基团类、胺基等。
2 乙烯基醚类单体的聚合
受到邻位氧原子的影响,乙烯基醚类单体中双键属于富电子双键,能够形成稳定性的碳正离子,容易发生阳离子聚合。这类单体在一定条件下能发生自由基聚合,比如与缺电子双键形成电荷转移复合物,引发自由基聚合。在这个过程中,使用自由基光引发剂,也可以实现自由基聚合。
2.1 阳离子聚合
实践证明,乙烯基醚类单体比较适合于由辐射引发的阳离子聚合反应,在这个过程中,无论是热引发还是光引发,在涂料中都具备良好的应用价值,一般来说,热引发比光引发慢一些,但可应用于形状不规则的物体。
阳离子引发剂碘嗡盐,在光波长>300nm时没有吸收,不能用于UV引发。为了进行这类问题的克服,需要进行自由基引发剂的加入,这种技术概念流行于上世纪,具体操作流程为,产生给电子体自由基,将电荷从自由基转移到氧化剂上,进行阳离子引发中心的产生。
2.2 自由基聚合
乙烯基醚含有富电子双键,与马来酸产生反应发生自由基交替共聚。乙烯基醚属于富电子体,马来酸为缺电子体,在一定激发环境下,电荷转移复合物生成,从而引发自由基反应,自由基可以发生自由基均聚,其速度较慢,需要选择合适的引发体系,实现反应速度的提升。
3 乙烯基醚在涂料中的应用
3.1 活性稀释剂性质
乙烯基醚类单体含有富电子双键,能够形成稳定性的碳正离子,容易发生阳离子聚合,其聚合速度比较快,具备良好的转化率。整体来看,乙烯基醚粘度较小,属于高效稀释剂,该剂体具备低毒性的特点。在实际操作中,有些丙烯酸酯类单体属于致癌物体,相比于这类物体,乙烯基醚的毒性较低,其对皮肤没有明显的刺激性,该类单体挥发性小,不存在刺激性气体,在操作过程中污染性小。
相比于自由基引发,阳离子引发不形成过氧化物,其酯基交换交换倾向较小,具备良好的使用价值。在涂料应用过程中,阳离子聚合的普及范围较为狭窄,只有少数几种低聚物可以采用。
整体来看,环氧化合物具备良好的涂膜性能,相比于丙烯酸醋类体系,其固化速度比较慢,应用范围比较有限。整体来看,乙烯基醚类的反应速度较快,能够进行低聚物的形成,其在涂料技术中不断得到应用。阳离子聚合受水的抑制比较大,需要在一定干燥环境下展开工作。
阳离子引发与自由基引发相比,不形成过氧化物,因此不易发黄,酯基交换倾向小,因而具有使用价值。阳离子聚合在涂料中应用较少的原因是,只有少数几种低聚物可供采用,其中环氧化合物为常见的体系。尽管环氧化合物具有较好的涂膜性能,乙烯基醚类单体可以通过自由基引发聚合,其整体应用范围比较广泛。
3.2 应用方式
陽离子聚合体系环氧树脂的固化速度较慢,其对金属具备较强的粘附性,常用于阳离子体系的预聚物。通过对乙烯基醚作稀释剂的使用,可以获得良好粘附性的涂层,使用乙烯基醚作为稀释剂,其固化速度得到有效提升,体系粘度明显下降。
乙烯基醚单体、丙烯酸醋类预聚体可形成混合型体系,广泛用于电子束固化,该体系揉和了丙烯酸酯类预聚体、乙烯基醚的特点,其安全性高,固化速率快,不存在空气抑制问题,其整体性能较高,具备稳定的性质。
4 自由基聚合体系
在实际操作中,甲基丙烯酸甲酯单体、苯乙烯的刺激性及挥发性较大,容易出现操作污染问题,通过对乙烯基醚的使用,可以有效提升固化速度,实现涂膜柔韧性的提高,实现其毒性的降低,用于不饱和聚酯的乙烯基醚其含有多个多乙烯基醚,在实际操作中,需要加入少量单乙烯基醚,以提升其稀释性及柔韧性。
含乙烯基醚的不饱和聚酯涂料主要由预聚物、不饱和聚酯聚合物、乙烯基毗咯烷酮等构成,自由基引发剂是其光引发剂,富马酸型不饱和聚酯具备更好的相容性,但整体来看,马来酸型的价格比较便宜,马来酸型乙烯基醚比较普遍。
相比于传统的不饱和聚酯型涂料,马来酸型乙烯基醚的毒性更低,其固化速度快,具备良好的涂膜柔韧性,其抗溶剂性较好,具备良好的应用前景,乙烯基醚自由基聚合活性比较低,需要进行合适的光引发剂的选择,从而增强其引发效率。
乙烯基醚使用后,其体系无异味,综合性能大大得到提高,整体来看,乙烯基醚的转化率较高,乙烯基醚的粘度较低,DVE一3浓度越大,其反应速度就越慢,其最高加入量需要低于20%。
5 结语
实践证明,乙烯基醚类单体可发生自由基聚合,乙烯基醚类单体可作为活性稀释剂,应用于不饱和聚酯、丙烯酸酯类树脂等体系。综合来看,乙烯基醚类单体粘度较低,其毒性低,属于安全高效型活性稀释剂,通过对不同乙烯基醚的组合,可以获得良好性能的涂层。
参考文献:
[1]汪伟志,佘万能,沈革新,荣家成.乙烯基醚类化合物的制备[J].湖北化工,2000(03).