Oligómeros de rendemento especial

1.Oligómeros de dobre curado

Se un oligómero contén dous tipos diferentes de grupos funcionais activos para o curado, como un grupo acrilato que pode someterse a curado por radicais libres e outro grupo que pode someterse a fotocurado catiónico, curado por humidade, curado por hidroxilo ou curado térmico, entón denomínase oligómero de curado dual.

Usando resina epoxi de bisfenol A e ácido acrílico nunha reacción de esterificación por apertura de anel [grupo epoxi: grupo carboxilo = (1,5 ~ 2,0) : 1, proporción molar], prepárase unha resina de acrilato epoxi que contén grupos epoxi. Os grupos acrílicos poden someterse a polimerización por radicais libres, mentres que os grupos epoxi poden someterse a fotopolimerización catiónica ou curado térmico. Os resultados da investigación mostran que existe unha interacción intramolecular entre estes dous grupos funcionais activos, que pode promover eficazmente o progreso tanto da fotopolimerización por radicais libres como da catiónica, mellorando significativamente a velocidade de reacción e a velocidade de conversión final, ao tempo que reduce considerablemente a inhibición do osíxeno. A película curada formada por oligómeros de curado dual presenta mellores propiedades mecánicas.

Ao reaccionar diisocianato de hexametileno con N,N-bis(3-aminopropiltrietoxisilano), seguido de reacción con acrilato de hidroxietilo, pódese preparar un acrilato de poliuretano de tipo siloxano con propiedades de dobre curado tanto de fotocurado por radicais libres como de curado por humidade. Este pódese usar en revestimentos conformais fotocurables.

A síntese de resinas acrilatas epoxi fenólicas que conteñen grupos epoxi dá lugar a materiais con funcións de fotocurado por radicais libres e de curado térmico de dobre curado, que se poden usar en resistencias de soldadura fotoimageables.

2.Oligómeros autoiniciadores

Hai dous tipos de oligómeros con funcións autoiniciadoras:

1. O propio oligómero ten capacidade de fotoiniciación, polo que é necesario engadir pouco ou mesmo ningún fotoiniciador adicional á formulación.
2. Incorpórase un grupo fotoiniciador no oligómero, converténdoo nun fotoiniciador macromolecular que funciona tanto como oligómero como fotoiniciador na formulación.

O primeiro tipo de oligómero autoiniciador é un novo produto desenvolvido pola empresa estadounidense Ashland. Prepárase mediante unha reacción de adición de Michael entre ésteres de acrilato multifuncionais e β-cetoésteres (como acetoacetato de etilo, acetoacetato de alilo e metacrilato de 2-acetoacetoxietilo). O carbono metileno activo no β-cetoéster forma unha nova unión covalente co carbono terminal da dobre unión carbono-carbono do acrilato. O grupo carbonilo no β-cetoéster está ligado a un átomo de carbono totalmente substituído. Esta unión é inestable baixo a luz ultravioleta. Despois de absorber a luz ultravioleta, rómpese facilmente, xerando un radical libre acetilo e outro radical libre macromolecular, o que proporciona capacidade de autoiniciación.

Polo tanto, nos revestimentos UV, tintas e adhesivos formulados con oligómeros autoiniciadores, necesítase pouco ou ningún fotoiniciador adicional. Isto evita problemas como o cheiro, o amareleamento, a dificultade de mestura, a precipitación, a migración e o alto custo asociado á adición de fotoiniciadores tradicionais.

Os oligómeros autoiniciadores tamén se poden preparar mediante reaccións entre varios ésteres de acrilato e varios doantes de Michael, formando unha serie de produtos.

Os tipos de acrilatos inclúen: acrilato, acrilato epoxi, acrilato de poliuretano, acrilato de poliéster, acrilato de silicona, acrilato de melamina, perfluoroacrilato, fumarato e maleato. Os doantes de Michael inclúen: β-cetoésteres, β-dicetonas, β-cetoamidas, β-cetoanilidas e outros. O grupo R' no doante de Michael pode ser un grupo funcional ou un grupo de dobre curado.

O segundo tipo de oligómero autoiniciador prepárase principalmente facendo reaccionar fotoiniciadores que conteñen hidroxilos (como a benzoína, 1173, 184, 2959) con oligómeros que conteñen grupos isocianato, enxertando así o fotoiniciador no oligómero para crear un fotoiniciador macromolecular cun grupo iniciador incorporado.

Vantaxes dos oligómeros fotoiniciadores enxertados:

1. A velocidade de fotocurado é próxima á dos oligómeros convencionais combinados con fotoiniciadores de moléculas pequenas.
2. Boa compatibilidade co sistema.
3. Reduce significativamente a capacidade de migración do fotoiniciador.
4. Reduce a xeración de produtos de fotodescomposición nocivos do fotoiniciador (como o benzaldehído).
5. O fotoiniciador non é tóxico nin inofensivo, polo que é axeitado para o seu uso en revestimentos e tintas para envasado de alimentos.

Os datos amosan que os produtos da reacción de enxerto dos fotoiniciadores reducen en gran medida a capacidade de migración e lixiviación dos fragmentos do iniciador, e a cantidade de benzaldehído xerado na película curada tamén se reduce significativamente. Polo tanto, o enxerto de fotoiniciadores en oligómeros crea esencialmente unha clase de fotoiniciadores macromoleculares que non son tóxicos e inofensivos. Pódense usar en revestimentos e tintas para envases de alimentos e produtos farmacéuticos. En 2006, a Administración de Alimentos e Medicamentos dos Estados Unidos (FDA) anunciou que os revestimentos e as tintas UV producidos con fotoiniciadores macromoleculares pódense usar na impresión de envases de alimentos e produtos farmacéuticos, cambiando completamente a práctica anterior na que as tintas e os revestimentos UV non se podían usar para envases de alimentos e produtos farmacéuticos, e abrindo un novo campo para as aplicacións de tinta e revestimento UV.

3.Oligómeros de baixa viscosidade

A finais do século XX, xurdiu unha nova tecnoloxía para materiais fotocurables: a impresión por inxección de tinta UV. A impresión por inxección de tinta é un método de impresión sen contacto que non require placas de impresión. Forma imaxes expulsando pingas de tinta sobre un substrato. Ao editar gráficos e texto a través dun ordenador e controlar o cabezal de impresión para expulsar pingas de tinta con precisión, trátase dun proceso de imaxe totalmente dixital. Actualmente é un dos métodos de imaxe dixital de máis rápido desenvolvemento, que ofrece as vantaxes da impresión baixo demanda, alta velocidade, alta calidade e cores vibrantes.

O principal consumible para a impresión por inxección de tinta UV é a tinta por inxección de tinta UV, que require que a tinta teña baixa viscosidade, alta velocidade de curado, boa estabilidade dos pigmentos e sen sedimentación.