Кинетические модели процессов превращения фотополимеризующихся композиций в секциях УФ-отверждения печатных машин

• Автор: Тимченко, Юлия Анатольевна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 187 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СТАДИИ ПРОЦЕССОВ РАДИКАЛЬНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
1.1 Основные положения теории формальной кинетики
ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
1.2. Общая характеристика элементарных стадий процессов
радикальной полимеризации
1.2.1. Образование первичных радикалов
1.2.2. Зарождение цепи
1.2.3. Продолжение (рост) цепи
1.2.4. Обрыв цепи
1.2.5. Дополнительные стадии
1.3. Основные особенности формально-кинетического описания
процессов радикальной полимеризации
1.3.1. Упрощающие допущения
1.3.1.2. Независимость реакционной способности
радикала от его размера
1.3.1.3. Длина кинетической цепи
1.3.1.4. Независимость скорости образования первичных
радикалов от времени
1.3.1.5. Дополнительные замечания [1, 32]
1.3.2. О кинетическом изоморфизме некоторых простых и
сложных механизмов процесса полимеризации [32, 85, 87]
1.3.2.1. ФПК: мономер + инициатор Н-отрыва
1.3.2.2. ФПК: мономер + фрагментационный инициатор
2. КИНЕТИКА ФОТОПОЛИМЕРИЗАЦИИ О ЛИГ ОЭФИРМЕТ АКРИЛАТ А МГФ
2.1. Кинетика фотополимеризации МГФ-9, инициируемой
изобутиловым эфиром бензоина
2.2. Кинетика фотополимеризации МГФ-9, инициируемой
ПЕРЕКИСЬЮ бензоила
2.3. Кинетика фотополимеризации МГФ-9, инициируемой
БЕНЗИЛДИМЕТИЛКЕТАЛЕМ
2.4. Кинетика фотополимеризации МГФ-9, инициируемой
АЗОБИСБУТИРОНИТРИЛОМ
2.5. Кинетика фотополимеризации МГФ-9, инициируемой
ЗАМЕЩЁННЫМИ АЦЕТОФЕНОНАМИ
2.5.1. Кинетика фотополимеризации МГФ-9, инициируемой
1-бромацтофеноном
2.5.2. Кинетика фотополимеризации МГФ-9, инициируемой
диизопропоксиацетофеноном
2.6. Кинетика фотополимеризации МГФ-9, инициируемой
ПАРА-ДИЭТИЛАМИНОБЕНЗОФЕНОНОМ
2.7. Кинетика фотополимеризации МГФ-9, инициируемой
ДИНИТРИЛОМ МАЛОНОВОЙ кислоты
3. КИНЕТИКА ФОТОПОЛИМЕРИЗАЦИИ КОМОПОЗИЦИЙ
ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МОНОМЕРОВ, ОЛИГОМЕРОВ И ИНИЦИАТОРОВ
3.1. Особенности кинетики полимеризации ФПК:
два мономера + инициатор [32,84, 86, 87]
3.1.1. ФПК: два мономера + инициатор Н-отрыва
3.1.2. ФПК: два мономера + фрагментационный инициатор
3.2. ФОТОИНИЦИАТОРЫ
3.3. Кинетика полимеризации ФПК:
Сыопамек 112/297 + ФРАГМЕНТАЦИОННЫЙ ФОТОИНИЦИАТОР
3.4. Кинетика полимеризации ФПК:
Скооамея 112/297 + фотоинициатор Н-отрыва
3.5. Кинетика полимеризации различных активных разбавителей в ПРИСУТСТВИИ ФОТОИНИЦИАТОРА ІБЮАСиКЕ
3.6. Кинетика полимеризации ФПК: мономер (олигомер) +
ФОТОИНИЦИАТОР Н-ОТРЫВА + АМИНОСИНЕРГИСТ
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Классификация кинетических уравнений
4.2. Сравнение реакционной способности ФПК
4.3. Анализ ішнетических зависимостей
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Систематическое изучение фотохимической полимеризации винильных соединений началось в 40-х годах прошлого столетия (Мелвил и др. [1-3]); тогда же появились и первые патенты на краски и лаки УФ-отверждения [4]. Начиная с 1970-х годов, постоянно расширяется промышленное внедрение этих материалов [5-10, 41-45]. Что касается полиграфии, то в настоящее время УФ-отверждаемые композиции применяются во всех основных способах печати. УФ-краски находят применение как для печатания книжно-журнальной и другой издательской продукции, так и в производстве упаковки, самоклеящихся этикеток, печатных плат и проч. [6-20]. Увеличивается и доля фотополимери-зующихся материалов в процессах отделки полиграфической продукции (прежде всего, УФ-лаков) [21-28]. В 2000 г. потребление УФ-отверждаемых печатных красок в Европе составило 10335 т (например, в Великобритании — 3060 т, в Германии — 1440 т, в Италии — 1200 т) с прогнозируемым ростом на 8... 10% в год [8].
Эти тенденции объясняются рядом преимуществ, присущих УФ-отверждаемым лакам и краскам. Прежде всего, это их большая совместимость с окружающей средой (т. е. то, что условно называется экологической чистотой): по сравнению с лакокрасочными материалами, содержащими летучие растворители, они не выделяют в воздух химических веществ, так как все компоненты фотополимеризующейся композиции (ФПК) в конечном итоге образуют твёрдую фазу [17, 19, 29, 30].*
Правда, под действием УФ-облучения кислород воздуха может частично превращаться в озон, что создавало определённые проблемы, связанные с коррозией металлических конструкций и необходимостью очистки воздуха в печатном цехе и вентвыбросах. Кроме того, изменение энтальпии в процессе полимеризации — большая отрицательная величина, поэтому осуществление
В связи с этим, как указано В. А. Наумовым [31,32], термин «УФ-сушка» некорректен, так как имеет место не испарение летучих компонентов (или иной способ массоразделения), а процесс радикальной полимеризации мономеров и олигомеров. В иностранной литературе термин «УФ-сушка» не используется.

иллюстрируют следующие примеры [32]:
о сж
II I
-С—СИ-

о сж
с' + ис!
(1.38)

С—СИ—X

'[ Г-о-

-сн; + X* :
(1.39)

II II
с—€=N-0—С-С2н5 I

С—С=Й1 + о—с-с,н

II. II
с + сн3— с=и + о—с

-С2н5;
(1.40)
о ос2н5
II I
с—сн

ос2н5

сн2—о

+ сн3-сно
(1.41)
он ОС2Н5 I I
-с—СН
Н-С—О ЧСН2-ОС2Н5

Превращения (1.38-1.40), соответствующие гомолитическому разрыву связей в а-, (3- и у-положениях по отношению к карбонильной группе, называются реакцией Норриша типа I («механизм Норриш I»). В механизме Норриш II (1.41) внутримолекулярный Н-отрыв не приводит к образованию радикалов.