Дослідження ліноленової, акрилової та пропіонової кислот, що вступають у реакції з фурфуриловим спиртом і фурфурилгліцидиловим етером

3 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

3.1. Об'єкти і методи дослідження                     

3.1.1 Об'єкти дослідження

Як об'єкти дослідження використовувались  ліноленова, акрилова та пропіонова кислоти , що вступають у реакції  з фурфуриловим спиртом і фурфурилгліцидиловим етером. 

Фурфуригліцидиловиї етер синтезували самостійно, по раніше  відомій методиці [10].

Синтез  проводили в трьохгорлії колбі, постаченою мішалкою, термометром і  лійкою (для завантаження їдкого натру). До 185 г (2 моля) эпіхлогідрина і 98,1 г. (1моль) фурфурилового спирту в 200 мл. толуолу додавали у продовж  2,5 годин при кімнатній температурі та перемішуванні 45 г. їдкого натру у порошку. Масу нагрівали 3 години при 70 С⁰, після чого осад отфільтровали, фільтрат, промили водою, висушили  й  піддали вакуумному розгону при 4-5 мм. рт. ст.

Одержали 75,5 г ( 49 % ) ЭФУ c чистотою 96 % та 17,6 г ( 14 % ) дифуригліцидилового  етеру із чистотою 92 %. Очищення проводили дворазовим розгоном.  Ступінь чистоти ЭФУ визначали по епоксидному    числу.

На основі  ліноленової, акрилової та пропіонової  і ЭФУ готовили композиції, склад яких наведений у табл. 3.1. Як фотосенсибілізатори використовували :  darаcur,  2.2' діметил, 2-метоксиацетофен, трігонал,  irgacur, (C6H5)3PhCH2N FeCl4 ag,   ізобутиловий етер бензоата.

Характеристика вихідних сполук наведена в табл.3.2.

Для фототужавіння використовувались фотоініціатори daracur 1173.

Daracur 1173- це 2- гідроксі-2- метил-1- фенілпропан-1-он, гарний рідкий фотоініціатор, використовується у великій різноманітності УФ- хвиль. Він може використовуватись як розчинник для інших фотоініціаторів, а також і для полімерів Типові властивості  Daracur 1173:

Зовнішний вигляд                                                  прозора рідина

Молекулярна вага, г/моль                                              164,2

Температура кипіння, °С                                                 250

Густина, г/см³                                                              1,074-1,078

Пік УФ-поглинання, нм                                          265-280, 320-335

Хімічна структура :                                                                                .

3.1.2 Методи дослідження

Зміст вільних кислот у зразках визначали за допомогою К.Ч. відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 5476 - 80.

Кількість епоксидних груп розраховували по формулі (3.1) у відсотках:

                                                                  (3.1)

де             d = (V₁ – V₂) – різниця між кількостями 0,1 % розчину  NaOH контрольного зразка, що йде на титрування (V₁) і робочого               об'єму V₂ ;                                     

                   T_NaOH – титр 0,1 %  розчин NaOH;

                  43 - молекулярна вага эпоксигрупи;

                  40 - молекулярна вага NaOH;

                   q - наважка смоли, г.

Твердість плівок визначали на маятниковому приладі МА - 3 за  ДСТ 5233- 89.

Дослідження процесу тверднення проводили в тонких плівках. Перед твердненням підложки, з нанесеним методом наливу плівкоутворювальника, витримувались на повітрі в плині 10 хв. під кутом 45⁰ (для одержання плівок товщиною 25 ± 5мкм). Тверднення плівок здійснювали під уф-лампою  при заданому часі. Товщину  покриттів вимірювали мікрометром відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 8832 - 76.

Стійкість покриттів до дії  ударних і згинаючих навантажень визначали відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 4765 - 73 і ДЕРЖСТАНДАРТ 6806 - 73.

Твердість покриттів визначали за допомогою маятникового приладу відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 5233 - 77.

Ступінь висихання покриттів визначали відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 19007 - 78.

Вміст тримірної сіткі в полімері визначали методом золь- гель-фракції. Метод визначення ступені отверднення плівок за вмістом золь- гель-фракції заснован на здатності розчинної частини плівки (золь-фракція), не пов’язаної з полімерною сіткою (гель-фракція), вимиватися органічним розчинником. Метод пов’язаний з кількістним визначенням золь-фракції за допомогою екстрактора Сокслета, що працює в автономному режимі.

Вміст золь-фракції Z (%) визначають по формулі (3.2) :

Z = ( G₀ – G_n ) ^. 100 /a ,                                (3.2)

де                G₀ – G_n – маса патрону з навіскою лакової плівки до та після            екстрагування протягом n- годин;

а – наважка плівки, г [   ].

Ступінь висихання покриття визнчали у відповідності з ГОСТ 19007-78.

Фотополімеризацію проводили під ртутною лампою високого    тиску ПРК-2. Ртутні лампи високого тиску є найбільш інтенсивним джерелом УФ- випромінювання. Збільшення товщини спектральних ліній від тиску до температури зростає при збільшенні тиску та температури. Вихід світла на одиницю хвилі складає в 10 разів більше, ніж у лампи середнього тиску і десь у 1000 разів- ніж в лампі низького тиску. Лампа високого тиску має інтенсивне випромінювання у видимій області, де її енергія десь в 2 рази більша за енергію 1- кіловатної вольфрамової лампи [24]. Найбільшу інтенсивність лампа ПРК- 2 має у довжинах хвиль відповідно: 546,1 нм- 1,000; 435,8 нм- 0,925; 312,6/32 нм- 0,962; та 365,0/63 нм- 1,630; після 1000 годин праці. На відстані одного метру світловий потік дорівнює 10300 лм, світлова віддача 26,0 лм/Вт.