Введение к работе
Актуальность работы
Одна из наметившихся тенденций в развитии технологических процессов получения полимерных материалов - изготовление покрытий и объемных изделий в виде печатных форм методом фотополимеризации, то есть под воздействием ультра-фиолетового излучения. Применение фоточувствительных композиций, поглощающих в видимой и длинноволновой области УФ-епектра, дает возможность проводить полимеризацию за счет излучения, по отношению к которому мономер в отсутствии фотоинициатора неактивен.
Li связи с перспективой расширения производств, использующих фотополимеризационноспособные процессы, возникает необходимость систематического изучения всего комплекса явлений, происходящих при изготовлении изделий на основе фоточувствительных композиций.
Уровень исследований и количественного описания фотохимически инициированной полимеризации в настоящее время существенно неодинаков. И хотя значительные результаты в этой области были получены при исследовании акрилатов и олигоуретанакрилатов. а также ряда других полимериэационноспособных олигомеров, эти результаты не могут быть распространены на процессы, протекающие в эпоксидах, в частности на такой процесс, как фотохимически инициированная катионная полимеризация эпоксидных соединений, сопровождающаяся раскрытием цикла. Не изучались также конвективные явления, возникающие в результате неоднородности УФ-иэлучения по объему реакционной среды. Сохранение внимания к проблемам катион-ной полимеризации связано с возможностью получения в промышленных масштабах относительно дешевых полимеров и олигомеров, а также сополимеров, которые могут быть синтезированы только, или преимущественно, по катионному механизму. В связи с тем, что ряд исследований, предпринятых в этом направлении, явно недостаточен, изучение закономерностей фотохимически инициированной полимеризации эпоксидных соединений в присутствии солей /3-дикетонатов кремния приобретает особую актуальность.
Цель работы, Определение закономерностей фотохимически инициированной полимеризации эпоксидных мономеров и олигомеров, оценка влияния тепловой и концентрационной конвекции на процесс фотоструктурирования, а также разработка принципов создания лако-
-/-
вых композиций с требуемым комплексом свойств и регулирования параметров фоточувствительных композиций и материалов на их основе в пределах требуемого диапазона физико-химических и физико-механических характеристик.
Научная новизна. Изучен фотолиз комплексных солей дикарбо-нилхелатов кремния с ненуклеофильными анионами. Показано, что скорость фотолиза солей /3-дикетонатов кремния пропорциональна интенсивности УФ-облучения и определяется природой лиганда, нену-клеофильностью аниона, полярностью среды.
Установлено, что активность эпоксидных мономеров зависит от природы заместителя при эпоксидном кольце и определяется величиной индукционной постоянной о*. Степень превращения и скорость фотохимически инициированной полимеризации эпоксидных мономеров зависят, кроме того, от концентрации фотоинициатора - трисацетил-ацетоната кремния гексафторфосфата. Обнаружено, что скорость фотохимически инициированной полимеризации эпоксидных мономеров и степень превращения зависят от присутствия каталитических добавок различной природы. Показано наличие оптимальной зависимости степени превращения эпоксидных мономеров от концентрации каталитических добавок.
Теневым и интерференционным методом рассмотрены случаи нарушения послойности протекания процесса фотохимически инициированной полимеризации эпоксидных соединений. Установлено, что термическая конвекция обладает стабилизирующим действием, подавляя крупномасштабные нестационарные движения, обусловливая послойное протекание процесса полимеризации в объеме с четко просматриваемой конвективной структурой слоистого типа.
Практическое значение работы. На основе закономерностей, выявленных при изучении модельных соединений, а также с учетом особенностей конвективных явлений рассмотрен практический подход к определению рецептуры лаковой композиции электроизоляционного назначения на основе смесей эпоксидных смол с активными разбавителями, исходя из комплексной диаграммы, объединяющей технологические параметры процесса и эксплуатационные свойства покрытия. Разработанные лаковые композиции защитного и электроизоляционного назначения переданы для испытаний на заводы электротехнического профиля. Получены положительные заключения.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и об-
-І-
суждены на Всесоюзной коференции "Химически активные смеси" (Пермь, 1986 г.). Всесоюзном семинаре "Фотохимически отверждаемые полимерные композиции и применение их в народном хозяйстве" СПермь, 1987 г.), I Всесоюзной школе по олигомерам (Пермь. 1988), VIII Европейской конференции по металлоорганической химии ( Весп-рем, 1989 г.), X Всесоюзном совещании по кинетике и механизму химических реакций в твердом теле (Черноголовка, 1989 г.), II Всесоюзном совещании "Проблемы химии и технологии прогрессивных лакокрасочных материалов" (Алушта. 1990 г.). Украинском постоянно действующем семинаре "Проблемы фотохимии светочувствительных мо-номер-олигомерных и полимерных систем" (Львов, 1990 г.), II Минском международном форуме "Тепломассообмен -ММФ-92" (Минск, 1992).
Публикации, По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на стра
ницах, содержит рисунков, таблиц. Диссертация состоит
из введения, 6 глав, выводов и описка цитированной литературных
источников, содержащих наименовании, и приложения.
