نمک دی فنیل فناسیل سولفونیوم به عنوان آغازگر نوری دوتایی
چکیده
نمک دی فنیل فناسیل سولفونیوم تترا فلورو برات (DPPS+BF4-)، دارای واحدهای ساختاری فناسیل و سولفونیوم، سنتز و مشخصه یابی شد. DPPS+BF4- نور را در طول موج های نسبتاً بالاتری جذب می کند. فعالیت اولیه حساس و مستقیم نمک در هر دو روش پلیمریزاسیون های رادیکال آزاد و کاتیونی، بررسی و با تری فنیل سولفونیوم تترا فلورو برات (TPS+BF4-) مشابه با آن مقایسه شد. گرماسنج نوری روبشی تفاضلی و مطالعات گرانشی معمولی آشکار کرد که، DPPS+BF4- کارآیی بالاتر پلیمریزاسیون های حساس و مستقیم، اغلب مونومرهای مورد بررسی را، نشان می دهد. اگرچه، اصولا هر دو گسسته شدن های جور و ناجور ممکن است، مطالعات تئوری نشان می دهد که مسیر جور برای نسل گونه های آغازگر واکنشی مطلوب تر است.
مقدمه
پلیمریزاسیون نوری در حال حاضر یکی از مهمترین تکنیک های پلیمریزاسیون در طیف گسترده ای از کاربردها از جمله پوشش ها، جوهرهای چسب، چاپ و میکروالکترونیک است. در حالی که بیشتر کاربردهای صنعتی نورپزی بر روی تکنیک های پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تمرکز دارد، حالت کاتیونی نیز عمدتا به دلیل عدم حساسیت آن به اکسیژن، توجه قابل توجهی را در صنعت و دانشگاه به خود جلب کرده است. رشد بیشتر چنین توجهی به شدت با توسعه آغازکننده هایی که الزامات برنامه هایی خاص را برآورده می کنند، همراه است. سرعت پخت بالا، انتخاب طول موج، مهاجرت کم و حلالیت؛ معمولا معیارهای مهمی برای کاربرد موفقیت آمیز آغازگران در فرآیندهای پخت صنعتی هستند. نمک های یونیوم شناخته شده است که پلیمریزاسیون های رادیکال آزاد و کاتیونی را آغاز می کند. در میان آنها ، نمک های یدونیوم، پیریدینیوم، فسفونیوم و سولفونیوم به عنوان آغازگرهای پلیمریزاسیون کاتیونی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. اشکال اصلی آغازگرهای نوع یونیوم پاسخ طیفی پایین آنها در طول موج های بالا است.
نتیجه گیری
آغازگر نوری جدید سولفونیوم از نوع فناسیل (DPPS+BF4-) که توانایی شروع پلیمریزاسیون رادیکالی و کاتیونی دارد، سنتز شد. DPPS+BF4- از نظر حرارتی تا دمای oC 198 پایدار بوده و مشخصه های جذب بالاتری را (شکل های S3 و S4) با تبدیل های پلیمریزاسیون نسبتا بالاتر برای اغلب مونومرها در مقایسه با تری فنیل سولفونیوم مشابه آن، TPS+BF4-، نشان می دهد. همچنین مطالعات حساس شدن به نور نشان داد که DPPS+BF4- مبدل های بالاتری را نسبت به TBS+BF 4- ارائه می کند، که این امر احتمالا ناشی از گونه های کاتیونی اضافی تشکیل شده می باشد. مطالعات CV نشان داد که DPPS+BF4- فرآیندهای اکسایشی کارآمدتری را به علت شرایط ترمودینامیکی مطلوب از سر می گذراند. کاربرد پوششی بالقوه سیستم آغازگر با استفاده از مطالعات نور-DSC با استفاده از یک مونومر چند عاملی TEGDMA، نشان داده شد.
ABSTRACT
Diphenylphenacylsulfonium tetrafluoroborate (DPPS1 BF4–) salt possessing both phenacyl and sulfonium structural units was synthesized and characterized. DPPS1BF4– absorbs light at relatively higher wavelengths. The direct and sensitized initiation activity of the salt in both cationic and free radical photopolymerizations was investigated and compared with that of its analogue triphenylsulfonium tetrafluoroborate (TPS1BF4–). Differential scanning photocalorimetry and conventional gravimetric studies revealed that DPPS1BF4– showed higher efficiency for direct and sensitized photopolymerizations of most of the monomers investigated. Although, principally both homolytic and/or heterolytic cleavage is possible, theoretical studies suggested that homolytic pathway is more favored for the generation of reactive initiating species.
INTRODUCTION
Photopolymerization is currently one of the most important polymerization techniques in wide range of applications such as coatings, adhesives inks, printing, and microelectronics.1–5 While most of the industrial applications of photocuring focus on free radical polymerization techniques, the cationic mode also receives considerable attention in industry and academia mainly due to its insensitivity to oxygen.6 The further growth of such interest is strongly coupled to the development of initiators which fulfill requirements for specific applications. High curing speed, wavelength selectivity, low migration, and solubility are typically important criteria for successful application of initiators in industrial curing processes. Onium salts are known to initiate both free radical and cationic polymerizations.7,8 Among them, iodonium,9–14 pyridinium,11,15 phosphonium,16,17 and sulfonium salts9,14,18,19 are most extensively used as initiators for cationic polymerization. The major drawback of onium type initiators is their low spectral response at high wavelengths.
CONCLUSIONS
A novel phenacyl-type sulfonium photoinitiator (DPPS1BF– 4) which is capable of initiating both radical and cationic polymerization was synthesized. DPPS1BF– 4 is thermally stable until 198 8C and showed higher absorption characteristics (Supporting Information Figures S3 and S4) with relatively higher polymerization conversions for most of the monomers compared with its triphenyl sulfonium analogue, TPS1BF– 4. Photosensitization studies also revealed that DPPS1BF– 4 gave higher conversions compared with that of TPS1BF– 4 probably due to the additional cationic species formed. CV studies revealed that DPPS1BF– 4 undergoes redox processes more efficiently due to the favorable thermodynamic conditions. Potential coating application of the initiating system was demonstrated by photo-DSC studies using a multifunctional monomer TEGDMA.
چکیده
مقدمه
روش تجربی
مواد
ابزار
محاسبات نظری
تهیه تری فنیل سولفونیوم تترا فلورو برات (TPS+BF4)
تهیه دی فنیل فناسیل سولفونیوم تترا فلورو برات (DPPS+BF4)
روند کلی برای پلیمریزاسیون آغازگر نوری
نتایج و بحث
بلورنگاری اشعه ایکس تک بلور
نتیجه گیری
ABSTRACT
INTRODUCTION
EXPERIMENTAL
Materials
Instrumentation
Theoretical Calculations
Preparation of Triphenylsulfonium Tetrafluoroborate (TPS1BF4)
Preparation of Diphenylphenacylsulfonium Tetrafluoroborate (DPPS1BF4)
General Procedure for Photoinitiated Polymerization
RESULTS AND DISCUSSION
Single Crystal X-Ray Crystallography
CONCLUSIONS
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه