Основні способи тужавіння ненасичених поліестерів. Особливості кополімеризації ненасичених поліестерів з вінільними мономерами, страница 2

Поліестери, отримані на основі рисеїнового ангідриду, містять ненасичені ланки різних стереоізомерних сполук й різної реакційної здатності, а тому їх кополімеризацію зі стиролом (або іншим мономером) можна розглядати як кополімеризацію трьох мономерів. При цьому число можливих актів ініціювання збільшується до трьох, а число елементарних реакцій росту ланцюга - до 9. Обрив ланцюгів, тобто загибель активних центрів, здійснюється, як правило, у результаті зіткнення двох радикалів. При взаємодії макрорадикалів відбувається їхня сполука (рекомбінація) з утворенням неактивної макромолекули або диспропорціонування з відривом рухливого атома гідрогену одним радикалом від іншого й утворенням в одній макромолекулі насиченого зв'язку, а в іншій - ненасиченого. Вважають, що при припиненні росту полімерних радикалів з кінцевими стирольними ланками переважає механізм рекомбінації, тоді як у випадку макрорадикалів з кінцевими ланками метилметакрилату - диспропорціонування.

При переробці ненасичених поліестерів, звичайно, застосовують перекісні ініціатори, що утворюють вільні радикали при термічному розпаді, або окислювально-відновні системи. Саме термічне ініціювання не забезпечує достатньої швидкості реакції й без введення ініціаторів не використовується при тужавінні ненасичених поліестерів. Однак внесок термічного ініціювання варто враховувати при гарячому тужавінні в присутності пероксидів й, імовірно, при термообробці тривимірних поліестерів [6].

1.1.1 ФОТОХІМІЧНЕ тужавіння

Істотний інтерес представляє фотохімічна кополімеризація ненасичених поліестерів. При цьому ініціювання здійснюється, звичайно, під дією сенсибілізаторів або фотоініціаторів, які інтенсивно поглинають енергію УФ-випромінення й розпадаються на радикали [7]. До таких ініціаторів ставляться бензоил, бензоїн і його похідні, ароматичні дисульфіди, наприклад дифеніл-дисульфід й ін. Під дією світла ці сполуки розкладаються навіть при кімнатній і більше низьких температурах за схемами:

Бензоил

Бензоїн

Дифенілдисульфид

Продукти фотокополімеризації відрізняються підвищеною твердістю, теплостійкістю й хімічною стійкістю, вони містять значно менше золь-фракції в порівнянні з кополімерами, отриманими звичайним методом. Відомі синергетичні суміші сенсибілізаторів, наприклад, 1-хлорметилнафталіна  з 2-нафталінсульфохлоридом або 2-хлорантрахіноном. Порівняння фотоініціюючої активності великої групи речовин, у тому числі сульфохлоридів, сульфидів, кетонів, фуроїна і його похідних, фурила й ін., наведено в роботі. Бензоїн рисо розчинний у поліестерах; чудовим ініціаторами є його етери, особливо ізобутиловий і втор-бутиловий. Ефективність фотоініціювання для частково затужавлених олігоестеракрилатів визначена методом ЕПР.

Звичайно сенсибілізатори вводять у кількості 0,1-3%, композиції стабілізують алкіл- і арилфосфітами, четвертинними амонієвими сполуками й органічними сульфогалогенідами. В останні роки фотополімеризація знайшла застосування як ефективний і економічний метод тужавіння олигоестерних лаків, лицьових шарів склопластиків, матеріалів типу препрег, плоских і хвилястих аркушів й ін. Як джерела УФ-випромінювання використовують ртутно-кварцові лампи високого тиску й суперактиничні люмінесцентні лампи, що дають випромінювання в ближній УФ-области (300- 400 нм). Описаний метод забезпечує при низьких температурах досить високі швидкості процесу (від 20 з до 10 хв.), однак його застосовність обмежена прозорими матеріалами рисої товщини. Можливе пожовтіння поліестеру під дією УФ-випромінювання й жолоблення покриттів й інших матеріалів через нерівномірність тужавіння.

1.1.2 РАДіАЦІЙНОХІМІЧНЕ ТУЖАВІННЯ

Полімеризація може бути викликана випромінюваннями високої енергії, у тому числі швидкими електронами, рентгенівським й γ-випромінюванням. Вивчено радіаційну полімеризацію ненасичених поліестерів і їх кополімеризація   з   мономерами . Показано, що при збільшенні ступеня ненасиченості поліестеру доза випромінювання γ-променями 60С, необхідна для гелеутворення продукту в процесі гомополімеризації, зменшується [8]. Знайдено, що полідиетиленглікольрисеїнатфталат починає структуруватися при низьких дозах опромінення (3-5 Мрад), а максирисьний вміст гель-фракції (більше 90%) досягається при 20 Мрад. Наявність громіздких циклічних структур у молекулах поліестерів, модифікованих, антраценом (по реакції Дільса-Альдера), перешкоджає тужавінню; крім того, антрацен інгибує полімеризацію. Радіаційної гомополімеризацєю отримані продукти із кращими механічними властивостями, чим при термохімічному тужавінні. Незважаючи на високу в'язкість поліестерів, під дією опромінення досягається більша глибина перетворення.