陳莉
摘 要:該文就光固化活性稀釋劑乙烯基醚展開(kāi)分析,具體闡述了乙烯基醚的種類、合成方法、反應(yīng)機(jī)理等。
關(guān)鍵詞:活性稀釋劑;乙烯基醚單體;物理性質(zhì)
1 乙烯基醚單體
乙烯基醚又稱之為乙烯醚,屬于一種無(wú)色液體,該液體具備發(fā)揮性,不溶于水,具備特殊不舒適的氣味,其能夠混溶于醚、乙醇等有機(jī)溶劑,在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,其主要用于麻醉劑,主要用于生產(chǎn)乙烯-氯乙烯共聚物,乙烯基醚類單體分為單乙烯基醚和多乙烯基醚,單乙烯基醚又細(xì)分為雜原子基團(tuán)類、胺基等。
2 乙烯基醚類單體的聚合
受到鄰位氧原子的影響,乙烯基醚類單體中雙鍵屬于富電子雙鍵,能夠形成穩(wěn)定性的碳正離子,容易發(fā)生陽(yáng)離子聚合。這類單體在一定條件下能發(fā)生自由基聚合,比如與缺電子雙鍵形成電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物,引發(fā)自由基聚合。在這個(gè)過(guò)程中,使用自由基光引發(fā)劑,也可以實(shí)現(xiàn)自由基聚合。
2.1 陽(yáng)離子聚合
實(shí)踐證明,乙烯基醚類單體比較適合于由輻射引發(fā)的陽(yáng)離子聚合反應(yīng),在這個(gè)過(guò)程中,無(wú)論是熱引發(fā)還是光引發(fā),在涂料中都具備良好的應(yīng)用價(jià)值,一般來(lái)說(shuō),熱引發(fā)比光引發(fā)慢一些,但可應(yīng)用于形狀不規(guī)則的物體。
陽(yáng)離子引發(fā)劑碘嗡鹽,在光波長(zhǎng)>300nm時(shí)沒(méi)有吸收,不能用于UV引發(fā)。為了進(jìn)行這類問(wèn)題的克服,需要進(jìn)行自由基引發(fā)劑的加入,這種技術(shù)概念流行于上世紀(jì),具體操作流程為,產(chǎn)生給電子體自由基,將電荷從自由基轉(zhuǎn)移到氧化劑上,進(jìn)行陽(yáng)離子引發(fā)中心的產(chǎn)生。
2.2 自由基聚合
乙烯基醚含有富電子雙鍵,與馬來(lái)酸產(chǎn)生反應(yīng)發(fā)生自由基交替共聚。乙烯基醚屬于富電子體,馬來(lái)酸為缺電子體,在一定激發(fā)環(huán)境下,電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物生成,從而引發(fā)自由基反應(yīng),自由基可以發(fā)生自由基均聚,其速度較慢,需要選擇合適的引發(fā)體系,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)速度的提升。
3 乙烯基醚在涂料中的應(yīng)用
3.1 活性稀釋劑性質(zhì)
乙烯基醚類單體含有富電子雙鍵,能夠形成穩(wěn)定性的碳正離子,容易發(fā)生陽(yáng)離子聚合,其聚合速度比較快,具備良好的轉(zhuǎn)化率。整體來(lái)看,乙烯基醚粘度較小,屬于高效稀釋劑,該劑體具備低毒性的特點(diǎn)。在實(shí)際操作中,有些丙烯酸酯類單體屬于致癌物體,相比于這類物體,乙烯基醚的毒性較低,其對(duì)皮膚沒(méi)有明顯的刺激性,該類單體揮發(fā)性小,不存在刺激性氣體,在操作過(guò)程中污染性小。
相比于自由基引發(fā),陽(yáng)離子引發(fā)不形成過(guò)氧化物,其酯基交換交換傾向較小,具備良好的使用價(jià)值。在涂料應(yīng)用過(guò)程中,陽(yáng)離子聚合的普及范圍較為狹窄,只有少數(shù)幾種低聚物可以采用。
整體來(lái)看,環(huán)氧化合物具備良好的涂膜性能,相比于丙烯酸醋類體系,其固化速度比較慢,應(yīng)用范圍比較有限。整體來(lái)看,乙烯基醚類的反應(yīng)速度較快,能夠進(jìn)行低聚物的形成,其在涂料技術(shù)中不斷得到應(yīng)用。陽(yáng)離子聚合受水的抑制比較大,需要在一定干燥環(huán)境下展開(kāi)工作。
陽(yáng)離子引發(fā)與自由基引發(fā)相比,不形成過(guò)氧化物,因此不易發(fā)黃,酯基交換傾向小,因而具有使用價(jià)值。陽(yáng)離子聚合在涂料中應(yīng)用較少的原因是,只有少數(shù)幾種低聚物可供采用,其中環(huán)氧化合物為常見(jiàn)的體系。盡管環(huán)氧化合物具有較好的涂膜性能,乙烯基醚類單體可以通過(guò)自由基引發(fā)聚合,其整體應(yīng)用范圍比較廣泛。
3.2 應(yīng)用方式
陽(yáng)離子聚合體系環(huán)氧樹(shù)脂的固化速度較慢,其對(duì)金屬具備較強(qiáng)的粘附性,常用于陽(yáng)離子體系的預(yù)聚物。通過(guò)對(duì)乙烯基醚作稀釋劑的使用,可以獲得良好粘附性的涂層,使用乙烯基醚作為稀釋劑,其固化速度得到有效提升,體系粘度明顯下降。
乙烯基醚單體、丙烯酸醋類預(yù)聚體可形成混合型體系,廣泛用于電子束固化,該體系揉和了丙烯酸酯類預(yù)聚體、乙烯基醚的特點(diǎn),其安全性高,固化速率快,不存在空氣抑制問(wèn)題,其整體性能較高,具備穩(wěn)定的性質(zhì)。
4 自由基聚合體系
在實(shí)際操作中,甲基丙烯酸甲酯單體、苯乙烯的刺激性及揮發(fā)性較大,容易出現(xiàn)操作污染問(wèn)題,通過(guò)對(duì)乙烯基醚的使用,可以有效提升固化速度,實(shí)現(xiàn)涂膜柔韌性的提高,實(shí)現(xiàn)其毒性的降低,用于不飽和聚酯的乙烯基醚其含有多個(gè)多乙烯基醚,在實(shí)際操作中,需要加入少量單乙烯基醚,以提升其稀釋性及柔韌性。
含乙烯基醚的不飽和聚酯涂料主要由預(yù)聚物、不飽和聚酯聚合物、乙烯基毗咯烷酮等構(gòu)成,自由基引發(fā)劑是其光引發(fā)劑,富馬酸型不飽和聚酯具備更好的相容性,但整體來(lái)看,馬來(lái)酸型的價(jià)格比較便宜,馬來(lái)酸型乙烯基醚比較普遍。
相比于傳統(tǒng)的不飽和聚酯型涂料,馬來(lái)酸型乙烯基醚的毒性更低,其固化速度快,具備良好的涂膜柔韌性,其抗溶劑性較好,具備良好的應(yīng)用前景,乙烯基醚自由基聚合活性比較低,需要進(jìn)行合適的光引發(fā)劑的選擇,從而增強(qiáng)其引發(fā)效率。
乙烯基醚使用后,其體系無(wú)異味,綜合性能大大得到提高,整體來(lái)看,乙烯基醚的轉(zhuǎn)化率較高,乙烯基醚的粘度較低,DVE一3濃度越大,其反應(yīng)速度就越慢,其最高加入量需要低于20%。
5 結(jié)語(yǔ)
實(shí)踐證明,乙烯基醚類單體可發(fā)生自由基聚合,乙烯基醚類單體可作為活性稀釋劑,應(yīng)用于不飽和聚酯、丙烯酸酯類樹(shù)脂等體系。綜合來(lái)看,乙烯基醚類單體粘度較低,其毒性低,屬于安全高效型活性稀釋劑,通過(guò)對(duì)不同乙烯基醚的組合,可以獲得良好性能的涂層。
參考文獻(xiàn):
[1]汪偉志,佘萬(wàn)能,沈革新,榮家成.乙烯基醚類化合物的制備[J].湖北化工,2000(03).