Фуранові сполуки. Фурфурілоксиран. Фуранові смоли. Фотополімеризація фуранових сполук. Фотоініціатори при фотохімічних реакціях, страница 4

Інші автори відзначають, що в самій структурі фурфуролу криється не менш 5 типів механізмів його самоущільнення [13], до числа яких ставиться:

Перетворення фурфурилового спирту у тривимірний полімер відбувається за наступною схемою:

Фуранові похідні здатні полімеризоватися відразу за рахунок подвійних зв'язків кільця. Так, продукт взаємодії 1 моля тетрахлорсилана з 4 молями ФС у присутності перекису бензоіла при нагріванні утворюють тривимірний полімер. Продукт взаємодії 1 молю фурфуролу з 2 молями ФС полімеризуєтся при  250 С⁰ за 30 секунд [14].

1.4 Фурано - эпоксидні смоли

Фурано - эпоксидні смоли містять у своїй сполуці як фуранові так і эпоксидні кільця. У теперішній час відомі наступні шляхи одержання фурано - эпоксидних смол:

1)  синтез мономерних фурано - эпоксидних сполук, здатних до олігомеризації й наступному отвердненню;

2) отверднення эпоксидних смол твердниками, що являють собою сполуки фуранового ряду;

3) застосування для эпоксидних смол активних фуранових розчинників (фурфурол, ФС, тетрагідрофуран); сполучення фуранових мономерів і ф.с. смол з эпоксидними смолами.

У всіх випадках утворення структурованих полімерних матеріалів іде за рахунок фуранових та эпоксидних циклів.

Фураново-эпоксидні смоли цікаві тим, що вони сполучають у собі , властиві як фуранови а також эпоксидні компонентів. Висока адгезія, мала усадка, теплостійкість, хімічна стійкість, нарешті, реакційна здатність і здатність до тужавіння різними твердниками. Эпоксидні компоненти надають фурано-эпоксидним смолам еластичність, високу адгезію до різних матеріалів, механічну міцність, помірну усадку й малу токсичність при переробці. Ці смоли надбали великого значення для захисту виробів від корозії. Ці смоли можуть використатися при температурі  100 - 180 С⁰.

ЭФУ є продуктом конденсації ФС із эпіхлоргідрином:

ЭФУ у присутності Н₃РО₄, НСl утворює неплавкий і нерозчинний полімер з термостійкістю до 300°С. Як твердник для ЭФУ також використовують поліетиленполіамін, малеїновий ангідрид. Спочатку проходить олігомеризація (розкриття эпоксидної групи на рухливий водень), потім ущільнення за рахунок подвійних зв'язків фуранового кільця з утворенням тривимірного полімеру [15].  Полімеризація ЭФУ або його кополимеризация з іншими эпоксидами також  відбувається у присутності a-, b-ненасичених кетонів діалкілцинка як каталізатора. Кополімером при кополімерізації ЭФУ можуть бути окиси алкіленів (С₂ – С₄), окиси бутадієну, стиролу, метил- та фенілгліциділові етери. Як ненасичені кетони використуються метилвініл-кетон, фенілвініл-кетон, фурфурилоденацетон та інш. [15].

1.5 Фотополімеризація фуранових сполук

В останній час промислове значення починають набувати нові способи тужавіння лакових композицій на основі ненасичених олігоестерів. Заміна традиційних термоотверджуючих ЛФМ на матеріали УФ- отверднення дозволяє зменшити енерго’ємність та вартість покриттів, покращити умови праці і підвищити її продуктивність.

Формування покриттів із застосуванням опромінення протікає при низьких температурах з високою швидкістю (від 20 с до 10 хв).

Електроно- збуджені молекули можуть вступати в такі реакції, які не протікають, або насамперед дуже ускладнені у збудженому стані. Пояснюється це тим, що надлишок енергії полегшує подолання активаціонних бар’єрів, та з іншого боку, в збудженому стані молекула часто має зовсім інше розполілення електронної густини, ніж у основному стані, і тому стають можливими “незвичайні“ перетворення.

Фотохімічна реакція- це хімічне перетворення своєрідного типу. Це “біомолекулярна” взаємодія кванту світла з молекулою та викликані нею наступні фізичні та хімчні перетворення [16].

Електронна будова кільця фурана переводить в типове pp*- поглинання поблизу 200 нм у відсутності будь- якого подальшого кон’югування зв’язків. Присутність зв’язку С=С або С=О кільця  переміщують цей максимум поглинання десь приблизно до 270 нм. Додаткове підвищення кон'югованих  зв’язків завдяки схожим групам замісника викликає зміну хвилю поглинання, що пересувається на 70 нм [16]. Ця прогресія була докладно проаналізована на поліалкенфурані і вона має тенденцію сповільнюватись, бо структура будови сполуки втрачає потрібне розташування. Але нескладно синтезувати  фуранові сполуки, частина яких поглинає світло в ультрафіолетовій області спектра і які, завдяки цьому, є потенційно цікавими для реакції фототужавіння полімеру.