Īpašas veiktspējas oligomēri

1.Divkāršās sacietēšanas oligomēri

Ja oligomērs satur divu dažādu veidu aktīvas funkcionālās grupas sacietēšanai, piemēram, akrilāta grupu, kas var tikt pakļauta brīvo radikāļu sacietēšanai, un citu grupu, kas var tikt pakļauta katjonu fotosacietēšanai, mitruma sacietēšanai, hidroksilsacietēšanai vai termiskai sacietēšanai, tad to sauc par divkārši sacietējošu oligomēru.

Izmantojot bisfenola A epoksīdsveķus un akrilskābi gredzena atvēršanas esterifikācijas reakcijā [epoksīdsgrupa:karboksilgrupa = (1,5 ~ 2,0) : 1, molārā attiecība], tiek sagatavoti epoksīdsveķi, kas satur epoksīdsveķus, akrila grupas. Akrila grupas var tikt pakļautas brīvo radikāļu polimerizācijai, savukārt epoksīdsveķu grupas var tikt pakļautas katjonu fotopolimerizācijai vai termiskai sacietēšanai. Pētījumu rezultāti liecina, ka starp šīm divām aktīvajām funkcionālajām grupām pastāv molekulāra mijiedarbība, kas var efektīvi veicināt gan brīvo radikāļu, gan katjonu fotopolimerizācijas progresu, ievērojami uzlabojot reakcijas ātrumu un galīgo konversijas ātrumu, vienlaikus ievērojami samazinot skābekļa inhibīciju. Divkārši sacietējošo oligomēru veidotajai sacietējušajai plēvei ir labākas mehāniskās īpašības.

Reaģējot heksametilēndiizocianātu ar N,N-bis(3-aminopropiltrietoksisilānu) un pēc tam reaģējot ar hidroksietilakrilātu, var iegūt siloksāna tipa poliuretāna akrilātu ar gan brīvo radikāļu fotocietēšanas, gan mitruma ietekmē cietējošas divkāršas cietēšanas īpašībām. To var izmantot fotocietējošos konformālos pārklājumos.

Fenola epoksīda akrilāta sveķu, kas satur epoksīda grupas, sintēzes rezultātā tiek iegūti materiāli ar gan brīvo radikāļu fotocietēšanas, gan termiskās cietēšanas divkāršās cietēšanas funkcijām, kurus var izmantot fotoattēlojamās lodēšanas rezistos.

2.Pašiniciējoši oligomēri

Ir divu veidu oligomēri ar pašiniciējošas funkcijas:

1. Pašam oligomēram piemīt fotoiniciācijas spēja, tāpēc formulā ir jāpievieno maz vai pat nav jāpievieno papildu fotoiniciators.
2. Oligomērā tiek iekļauta fotoiniciējoša grupa, pārvēršot to par makromolekulāru fotoiniciatoru, kas formulā darbojas gan kā oligomērs, gan kā fotoiniciators.

Pirmais pašiniciējoša oligomēra veids ir jauns produkts, ko izstrādājusi amerikāņu kompānija Ashland. To iegūst, izmantojot Maikla pievienošanas reakciju starp daudzfunkcionāliem akrilāta esteriem un β-ketoesteriem (piemēram, etilacetoacetātu, alilacetoacetātu un 2-acetoacetoksietilmetakrilātu). Aktīvais metilēnogleklis β-ketoesterī veido jaunu kovalento saiti ar akrilāta oglekļa-oglekļa dubultsaites terminālo oglekli. β-ketoesterī karbonilgrupa ir saistīta ar pilnībā aizvietotu oglekļa atomu. Šī saite ir nestabila ultravioletā gaismā. Pēc UV gaismas absorbcijas tā viegli pārtrūkst, radot acetilbrīvo radikāli un citu makromolekulāru brīvo radikāli, tādējādi nodrošinot pašiniciējošas spējas.

Tāpēc UV pārklājumos, tintēs un līmēs, kas formulētas ar pašiniciējošiem oligomēriem, ir nepieciešams maz vai nemaz nav nepieciešams papildu fotoiniciators. Tas novērš tādas problēmas kā smaka, dzeltēšana, grūtības sajaukšanā, nogulsnes, migrācija un augstās izmaksas, kas saistītas ar tradicionālo fotoiniciatoru pievienošanu.

Pašiniciējošus oligomērus var sagatavot arī, izmantojot reakcijas starp dažādiem akrilāta esteriem un dažādiem Maikla donoriem, veidojot virkni produktu.

Akrilātu veidi ir: akrilāts, epoksīda akrilāts, poliuretāna akrilāts, poliestera akrilāts, silikona akrilāts, melamīna akrilāts, perfluorakrilāts, fumarāts un maleāts. Maikla donori ir: β-ketoesteri, β-diketoni, β-ketoamīdi, β-ketoanilīdi un citi. R' grupa Maikla donorā var būt funkcionālā grupa vai divkāršas sacietēšanas grupa.

Otra veida pašiniciējošos oligomērus galvenokārt iegūst, reaģējot hidroksilgrupu saturošus fotoiniciatorus (piemēram, benzoīnu, 1173, 184, 2959) ar oligomēriem, kas satur izocianāta grupas, tādējādi uzpotējot fotoiniciatoru oligomēram, lai izveidotu makromolekulāru fotoiniciatoru ar iebūvētu iniciācijas grupu.

Potētu fotoiniciatoru oligomēru priekšrocības:

1. Fotocietināšanas ātrums ir tuvs parasto oligomēru un mazmolekulu fotoiniciatoru kombinācijas ātrumam.
2. Laba saderība ar sistēmu.
3. Ievērojami samazina fotoiniciatora migrācijas spēju.
4. Samazina kaitīgu fotosadalīšanās produktu veidošanos no fotoiniciatora (piemēram, benzaldehīda).
5. Fotoiniciators nav toksisks un nekaitīgs, tāpēc to var izmantot pārtikas iepakojuma pārklājumos un tintēs.

Dati liecina, ka fotoiniciatoru potēšanas reakcijas produkti ievērojami samazina iniciatoru fragmentu migrācijas un izskalošanās spēju, un arī sacietējušajā plēvē radītā benzaldehīda daudzums ievērojami samazinās. Tādēļ fotoiniciatoru potēšana uz oligomēriem būtībā rada makromolekulāru fotoiniciatoru klasi, kas ir netoksiska un nekaitīga. Tos var izmantot pārklājumos un tintēs pārtikas un farmaceitisko produktu iepakojumam. 2006. gadā ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) paziņoja, ka UV pārklājumus un tintes, kas ražotas, izmantojot makromolekulārus fotoiniciatorus, var izmantot pārtikas un farmaceitisko produktu iepakojuma drukāšanā, pilnībā mainot iepriekšējo praksi, kad UV tintes un pārklājumus nevarēja izmantot pārtikas un farmaceitisko produktu iepakojumam, un atverot jaunu jomu UV tinšu un pārklājumu pielietojumam.

3.Zemas viskozitātes oligomēri

20. gadsimta beigās parādījās jauna tehnoloģija fotocietējamiem materiāliem — UV tintes druka. Tintes druka ir bezkontakta drukas metode, kurai nav nepieciešamas drukas plāksnes. Tā veido attēlus, izsmidzinot tintes pilienus uz substrāta. Rediģējot grafiku un tekstu, izmantojot datoru, un kontrolējot drukas galviņu, lai tā precīzi izsmidzinātu tintes pilienus, tas ir pilnībā digitāls attēlveidošanas process. Pašlaik tā ir viena no visstraujāk attīstošajām digitālās attēlveidošanas metodēm, kas piedāvā tādas priekšrocības kā drukāšana pēc pieprasījuma, liels ātrums, augsta kvalitāte un košas krāsas.

Galvenais UV tintes printeru drukas palīgmateriāls ir UV tintes printeru tinte, kurai nepieciešama zema viskozitāte, augsts sacietēšanas ātrums, laba pigmenta stabilitāte un nogulšņu neesamība.