Олигомери со специјални перформанси

1.Олигомери со двојно стврднување

Ако еден олигомер содржи два различни типа на активни функционални групи за стврднување, како што е акрилатна група која може да се подложи на стврднување со слободни радикали и друга група која може да се подложи на катјонско фотостврднување, стврднување со влага, стврднување со хидроксил или термичко стврднување, тогаш тој се нарекува олигомер со двојно стврднување.

Користејќи епоксидна смола од бисфенол А и акрилна киселина во реакција на естерификација со отворање на прстенот [епоксидна група : карбоксилна група = (1,5 ~ 2,0) : 1, моларен однос], се подготвува епоксидна акрилатна смола што содржи епоксидни групи. Акрилните групи можат да бидат подложени на полимеризација со слободни радикали, додека епоксидните групи можат да бидат подложени на катјонска фотополимеризација или термичко стврднување. Резултатите од истражувањата покажуваат дека постои интрамолекуларна интеракција помеѓу овие две активни функционални групи, што може ефикасно да го поттикне напредокот и на фотополимеризацијата со слободни радикали и на катјонски, значително подобрувајќи ја брзината на реакцијата и конечната брзина на конверзија, а воедно значително намалувајќи ја инхибицијата на кислородот. Стврднатиот филм формиран од олигомери со двојно стврднување покажува подобри механички својства.

Со реакција на хексаметилен диизоцијанат со N,N-бис(3-аминопропилтриетоксисилан), проследено со реакција со хидроксиетил акрилат, може да се подготви полиуретан акрилат од типот на силоксан со својства на фотостврднување против слободни радикали и својства на двојно стврднување при влага. Ова може да се користи во фотостврднувачки конформни премази.

Синтезата на фенолни епоксидни акрилатни смоли што содржат епоксидни групи резултира со материјали со функции на фотостврднување со слободни радикали и со функции на термичко стврднување со двојно стврднување, кои можат да се користат во фотосликачки лемни отпорници.

2.Самоиницијативни олигомери

Постојат два вида олигомери со самоиницијативни функции:

1. Самиот олигомер има способност за фотоиницијација, па затоа во формулацијата треба да се додаде малку или дури никаков дополнителен фотоиницијатор.
2. Фотоиницијациска група е инкорпорирана во олигомерот, претворајќи го во макромолекуларен фотоиницијатор кој функционира и како олигомер и како фотоиницијатор во формулацијата.

Првиот тип на самоиницирачки олигомер е нов производ развиен од американската компанија Ashland. Се подготвува преку реакција на Мајклова адиција помеѓу мултифункционални акрилатни естри и β-кетоестри (како што се етил ацетоацетат, алил ацетоацетат и 2-ацетоацетоксиетил метакрилат). Активниот метиленски јаглерод во β-кетоестерот формира нова ковалентна врска со терминалниот јаглерод на двојната врска јаглерод-јаглерод на акрилатот. Карбонилната група во β-кетоестерот е поврзана со целосно супституиран атом на јаглерод. Оваа врска е нестабилна под ултравиолетова светлина. По апсорпцијата на УВ светлина, таа лесно се крши, генерирајќи ацетилен слободен радикал и друг макромолекуларен слободен радикал, со што се обезбедува способност за самоиницирање.

Затоа, кај UV премазите, мастилата и лепилата формулирани со самоиницијативни олигомери, потребен е малку или воопшто не е потребен дополнителен фотоиницијатор. Ова ги избегнува проблемите како што се мирис, пожолтување, тешкотии при мешање, таложење, миграција и високи трошоци поврзани со додавање на традиционални фотоиницијатори.

Самоиницијативните олигомери можат да се подготват и преку реакции помеѓу различни акрилатни естри и разни Мајклови донори, формирајќи серија производи.

Видовите акрилати вклучуваат: акрилат, епоксиден акрилат, полиуретан акрилат, полиестер акрилат, силиконски акрилат, меламин акрилат, перфлуороакрилат, фумарат и малеат. Мајклови донори вклучуваат: β-кетоестри, β-дикетони, β-кетоамиди, β-кетоанилиди и други. R' групата во Мајкловиот донор може да биде функционална група или група со двојно стврднување.

Вториот тип на самоиницијативен олигомер најчесто се подготвува со реакција на фотоиницијатори што содржат хидроксил (како што се бензоин, 1173, 184, 2959) со олигомери што содржат изоцијанат групи, со што фотоиницијаторот се накалемува на олигомерот за да се создаде макромолекуларен фотоиницијатор со вградена иницијаторска група.

Предности на калемените олигомери на фотоиницијаторот:

1. Стапката на фотостврднување е блиску до онаа на конвенционалните олигомери во комбинација со фотоиницијатори со мали молекули.
2. Добра компатибилност со системот.
3. Значително ја намалува способноста за миграција на фотоиницијаторот.
4. Го намалува создавањето на штетни производи од фоторазградување од фотоиницијаторот (како што е бензалдехидот).
5. Фотоиницијаторот е нетоксичен и безопасен, што го прави погоден за употреба во премази и мастила за пакување храна.

Податоците покажуваат дека продуктите од реакцијата на калемење на фотоиницијаторите значително ја намалуваат миграцијата и способноста за истекување на иницијаторските фрагменти, а количината на бензалдехид генерирана во стврднатиот филм е исто така значително намалена. Затоа, калемењето на фотоиницијатори на олигомери во суштина создава класа на макромолекуларни фотоиницијатори кои се нетоксични и безопасни. Тие можат да се користат во премази и мастила за пакување храна и лекови. Во 2006 година, Администрацијата за храна и лекови на САД (FDA) објави дека UV премазите и мастилата произведени со употреба на макромолекуларни фотоиницијатори можат да се користат во печатењето на пакувања за храна и лекови, целосно менувајќи ја претходната практика каде што UV мастилата и премазите не можеа да се користат за пакување храна и лекови, и отворајќи ново поле за апликации за UV мастила и премази.

3.Олигомери со низок вискозитет

На крајот на 20 век, се појави нова технологија за фотостврдливи материјали - UV инк-џет печатење. Инк-џет печатењето е метод на печатење без контакт кој не бара печатарски плочи. Формира слики со исфрлање капки мастило врз подлогата. Со уредување на графика и текст преку компјутер и контролирање на главата за печатење за прецизно исфрлање на капките мастило, тоа е целосно дигитален процес на снимање. Во моментов е еден од најбрзо развивачките методи за дигитално снимање, кој нуди предности на печатење по барање, голема брзина, висок квалитет и живописни бои.

Главниот потрошен материјал за UV инк-џет печатење е UV мастилото за инк-џет, кое бара мастилото да има низок вискозитет, висока брзина на стврднување, добра стабилност на пигментот и да нема седиментација.