Ολιγομερή Ειδικής Απόδοσης

1.Ολιγομερή διπλής σκλήρυνσης

Εάν ένα ολιγομερές περιέχει δύο διαφορετικούς τύπους ενεργών λειτουργικών ομάδων για σκλήρυνση, όπως μια ακρυλική ομάδα που μπορεί να υποστεί σκλήρυνση με ελεύθερες ρίζες και μια άλλη ομάδα που μπορεί να υποστεί κατιονική φωτοσκλήρυνση, σκλήρυνση με υγρασία, σκλήρυνση με υδροξύλιο ή θερμική σκλήρυνση, τότε ονομάζεται ολιγομερές διπλής σκλήρυνσης.

Χρησιμοποιώντας εποξειδική ρητίνη δισφαινόλης Α και ακρυλικό οξύ σε μια αντίδραση εστεροποίησης ανοίγματος δακτυλίου [εποξειδική ομάδα : καρβοξυλική ομάδα = (1,5 ~ 2,0) : 1, μοριακή αναλογία], παρασκευάζεται μια εποξειδική ακρυλική ρητίνη που περιέχει εποξειδικές ομάδες. Οι ακρυλικές ομάδες μπορούν να υποβληθούν σε πολυμερισμό ελεύθερων ριζών, ενώ οι εποξειδικές ομάδες μπορούν να υποβληθούν σε κατιονικό φωτοπολυμερισμό ή θερμική σκλήρυνση. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι υπάρχει ενδομοριακή αλληλεπίδραση μεταξύ αυτών των δύο ενεργών λειτουργικών ομάδων, η οποία μπορεί να προωθήσει αποτελεσματικά την πρόοδο τόσο του φωτοπολυμερισμού ελεύθερων ριζών όσο και του κατιονικού, βελτιώνοντας σημαντικά τον ρυθμό αντίδρασης και τον τελικό ρυθμό μετατροπής, μειώνοντας παράλληλα σημαντικά την αναστολή οξυγόνου. Η σκληρυμένη μεμβράνη που σχηματίζεται από ολιγομερή διπλής σκλήρυνσης παρουσιάζει καλύτερες μηχανικές ιδιότητες.

Με την αντίδραση του διισοκυανικού εξαμεθυλενίου με Ν,Ν-δι(3-αμινοπροπυλτριαιθοξυσιλάνιο), ακολουθούμενη από αντίδραση με ακρυλικό υδροξυαιθυλεστέρα, μπορεί να παρασκευαστεί ένα ακρυλικό πολυουρεθάνης τύπου σιλοξανίου με ιδιότητες φωτοσκλήρυνσης έναντι ελευθέρων ριζών και διπλής σκλήρυνσης, τόσο με ιδιότητες φωτοσκλήρυνσης έναντι ελευθέρων ριζών όσο και με ιδιότητες διπλής σκλήρυνσης λόγω υγρασίας. Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε φωτοσκλήρυνσης σύμμορφες επιστρώσεις.

Η σύνθεση φαινολικών εποξειδικών ακρυλικών ρητινών που περιέχουν εποξειδικές ομάδες έχει ως αποτέλεσμα υλικά με λειτουργίες φωτοσκλήρυνσης ελεύθερων ριζών και θερμικής σκλήρυνσης διπλής σκλήρυνσης, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε φωτοαπεικονιζόμενα συγκολλητικά υλικά.

2.Αυτοεκκινούμενα ολιγομερή

Υπάρχουν δύο τύποι ολιγομερών με αυτοεκκινητικές λειτουργίες:

1. Το ίδιο το ολιγομερές έχει ικανότητα φωτοεκκίνησης, επομένως δεν χρειάζεται να προστεθεί λίγος ή και καθόλου επιπλέον φωτοεκκινητής στη σύνθεση.
2. Μια φωτοεκκινητική ομάδα ενσωματώνεται στο ολιγομερές, μετατρέποντάς το σε έναν μακρομοριακό φωτοεκκινητή που λειτουργεί τόσο ως ολιγομερές όσο και ως φωτοεκκινητής στη σύνθεση.

Ο πρώτος τύπος αυτοεκκινούμενου ολιγομερούς είναι ένα νέο προϊόν που αναπτύχθηκε από την αμερικανική εταιρεία Ashland. Παρασκευάζεται μέσω αντίδρασης προσθήκης Michael μεταξύ πολυλειτουργικών ακρυλικών εστέρων και β-κετοεστέρων (όπως ακετοξικός αιθυλεστέρας, ακετοξικός αλλυλεστέρας και μεθακρυλικός 2-ακετοακετοξυαιθυλεστέρας). Ο ενεργός μεθυλενοάνθρακας στον β-κετοεστέρα σχηματίζει έναν νέο ομοιοπολικό δεσμό με τον τελικό άνθρακα του διπλού δεσμού άνθρακα-άνθρακα του ακρυλικού. Η καρβονυλομάδα στον β-κετοεστέρα συνδέεται με ένα πλήρως υποκατεστημένο άτομο άνθρακα. Αυτός ο δεσμός είναι ασταθής υπό υπεριώδη ακτινοβολία. Μετά την απορρόφηση υπεριώδους ακτινοβολίας, διασπάται εύκολα, δημιουργώντας μια ελεύθερη ρίζα ακετυλίου και μια άλλη μακρομοριακή ελεύθερη ρίζα, παρέχοντας έτσι ικανότητα αυτοεκκίνησης.

Επομένως, σε επιστρώσεις UV, μελάνια και κόλλες που παρασκευάζονται με αυτο-εκκινητικά ολιγομερή, απαιτείται ελάχιστος ή καθόλου επιπλέον φωτοεκκινητής. Αυτό αποφεύγει προβλήματα όπως οσμή, κιτρίνισμα, δυσκολία στην ανάμειξη, καθίζηση, μετανάστευση και υψηλό κόστος που σχετίζεται με την προσθήκη παραδοσιακών φωτοεκκινητών.

Τα αυτο-αρχικά ολιγομερή μπορούν επίσης να παρασκευαστούν μέσω αντιδράσεων μεταξύ διαφόρων ακρυλικών εστέρων και διαφόρων δοτών Michael, σχηματίζοντας μια σειρά προϊόντων.

Οι τύποι ακρυλικών περιλαμβάνουν: ακρυλικό, εποξυ ακρυλικό, ακρυλικό πολυουρεθάνης, ακρυλικό πολυεστέρα, ακρυλικό σιλικόνης, ακρυλικό μελαμίνη, υπερφθοροακρυλικό, φουμαρικό και μαλεϊκό. Οι δότες Michael περιλαμβάνουν: β-κετοεστέρες, β-δικετόνες, β-κετοαμίδια, β-κετοανιλίδια και άλλα. Η ομάδα R' στον δότη Michael μπορεί να είναι μια λειτουργική ομάδα ή μια ομάδα διπλής σκλήρυνσης.

Ο δεύτερος τύπος αυτοεκκινητικού ολιγομερούς παρασκευάζεται κυρίως με αντίδραση φωτοεκκινητών που περιέχουν υδροξύλιο (όπως βενζοΐνη, 1173, 184, 2959) με ολιγομερή που περιέχουν ισοκυανικές ομάδες, με αποτέλεσμα τον εμβολιασμό του φωτοεκκινητή στο ολιγομερές για τη δημιουργία ενός μακρομοριακού φωτοεκκινητή με ενσωματωμένη ομάδα έναρξης.

Πλεονεκτήματα των εμβολιασμένων ολιγομερών φωτοεκκινητή:

1. Ο ρυθμός φωτοσκλήρυνσης είναι κοντά σε αυτόν των συμβατικών ολιγομερών σε συνδυασμό με φωτοεκκινητές μικρών μορίων.
2. Καλή συμβατότητα με το σύστημα.
3. Μειώνει σημαντικά την ικανότητα μετανάστευσης του φωτοεκκινητή.
4. Μειώνει την παραγωγή επιβλαβών προϊόντων φωτοαποικοδόμησης από τον φωτοεκκινητή (όπως η βενζαλδεΰδη).
5. Ο φωτοεκκινητής είναι μη τοξικός και ακίνδυνος, καθιστώντας τον κατάλληλο για χρήση σε επιστρώσεις και μελάνια για συσκευασίες τροφίμων.

Τα δεδομένα δείχνουν ότι τα προϊόντα αντίδρασης εμβολιασμού των φωτοεκκινητών μειώνουν σημαντικά τη μετανάστευση και την ικανότητα έκπλυσης των θραυσμάτων εκκινητών, και η ποσότητα βενζαλδεΰδης που παράγεται στο σκληρυμένο φιλμ μειώνεται επίσης σημαντικά. Επομένως, ο εμβολιασμός φωτοεκκινητών σε ολιγομερή ουσιαστικά δημιουργεί μια κατηγορία μακρομοριακών φωτοεκκινητών που είναι μη τοξικοί και ακίνδυνοι. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε επιστρώσεις και μελάνια για συσκευασίες τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων. Το 2006, η Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) ανακοίνωσε ότι οι επιστρώσεις και τα μελάνια UV που παράγονται με χρήση μακρομοριακών φωτοεκκινητών μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εκτύπωση συσκευασιών τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων, αλλάζοντας εντελώς την προηγούμενη πρακτική όπου τα μελάνια και οι επιστρώσεις UV δεν μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για συσκευασίες τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων και ανοίγοντας ένα νέο πεδίο για εφαρμογές μελανιών και επιστρώσεων UV.

3.Ολιγομερή χαμηλού ιξώδους

Στα τέλη του 20ού αιώνα, εμφανίστηκε μια νέα τεχνολογία για φωτοσκληρυνόμενα υλικά - η εκτύπωση inkjet UV. Η εκτύπωση inkjet είναι μια μέθοδος εκτύπωσης χωρίς επαφή που δεν απαιτεί πλάκες εκτύπωσης. Σχηματίζει εικόνες εκτοξεύοντας σταγονίδια μελανιού σε ένα υπόστρωμα. Με την επεξεργασία γραφικών και κειμένου μέσω υπολογιστή και τον έλεγχο της κεφαλής εκτύπωσης για την ακριβή εκτόξευση σταγονιδίων μελανιού, είναι μια πλήρως ψηφιακή διαδικασία απεικόνισης. Σήμερα είναι μια από τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες μεθόδους ψηφιακής απεικόνισης, προσφέροντας τα πλεονεκτήματα της εκτύπωσης κατ' απαίτηση, της υψηλής ταχύτητας, της υψηλής ποιότητας και των ζωντανών χρωμάτων.

Το κύριο αναλώσιμο για την εκτύπωση inkjet UV είναι το μελάνι inkjet UV, το οποίο απαιτεί το μελάνι να έχει χαμηλό ιξώδες, υψηλή ταχύτητα σκλήρυνσης, καλή σταθερότητα χρωστικής και καμία καθίζηση.