ऑक्सीजन निषेध के लिए शारीरिक और रासायनिक तरीके

पराबैंगनी (यूवी) इलाज के दौरान सतह ऑक्सीजन निषेध एक समस्या है जो लोगों को परेशान कर रही है:

जब हवा में फोटोकॉइड किया जाता है, तो ऑक्सीजन निषेध अक्सर अंडरकोट परत को जमने का कारण बनता है और सतह को अनिश्चित और निपटने के लिए।

ऑक्सीजन निषेध कोटिंग की सतह में हाइड्रॉक्सिल, कार्बोनिल और पेरॉक्सी समूहों जैसे ऑक्सीकरण संरचनाओं की एक बड़ी संख्या को जन्म दे सकता है, जो कोटिंग की दीर्घकालिक स्थिरता को प्रभावित कर सकता है, और कठोरता, चमक और खरोंच प्रतिरोध को भी प्रभावित कर सकता है। ठीक हो गई फिल्म। प्रदर्शन।

क्यूं कर?

एक सामान्य पदार्थ की जमीनी अवस्था एक एकल अवस्था होती है, और O2 की स्थिर स्थिति एक त्रिगुणात्मक अवस्था होती है, और एक ही स्पिन दिशा वाले दो अप्रभावित इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसलिए, यह मुक्त कणों का उपभोग करने के लिए मुक्त कणों के बहुलकीकरण के साथ प्रतिस्पर्धा करता है।

चूंकि अधिकांश फोटोक्यूरिंग प्रक्रियाओं को एक वायु वातावरण में किया जाता है, और मुख्य अनुप्रयोग बहुत बड़ी सतह / मात्रा अनुपात जैसे कोटिंग्स और स्याही के साथ सामग्री होते हैं, ओ 2 में फोटोक्यूरेबल सामग्रियों के मुक्त कट्टरपंथी पोलीमराइजेशन का प्रतिरोध होता है। सभा।

विशेष रूप से जब फिल्म की मोटाई पतली होती है, तैलीय कार्बनिक प्रणाली में ऑक्सीजन की एकाग्रता आमतौर पर 2 × 10-3 मोल / एल से कम या बराबर होती है, जो न केवल तैयार प्रणाली में भंग ऑक्सीजन अणुओं के बहुलककरण को रोकती है, बल्कि फोटो प्रक्रिया के दौरान इलाज की प्रक्रिया में। ऑक्सीजन के अणुओं की खपत, कोटिंग की सतह पर हवा में ऑक्सीजन भी जल्दी से ठीक कोटिंग में फैल सकता है, पोलीमराइजेशन में बाधा डालती है। प्रणाली में मूल घुलित ऑक्सीजन सांद्रता बहुत कम है और उपभोग करने में अपेक्षाकृत आसान है। एक बंद प्रणाली के लिए, वह प्रक्रिया जिसके द्वारा प्राथमिक जीवित मूलक घुलित ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं, पोलीमराइज़ेशन इंडक्शन अवधि के काफी बराबर है। अपेक्षाकृत बोलना, ऑक्सीजन जो कोटिंग के बाहर से अंदर तक फैलता है, यह पॉलीमराइजेशन में बाधा का मुख्य कारण है। ऑक्सीजन अवरोध भी सबसे अधिक कोटिंग की सतही परतों में या पूरे पतले कोटिंग में होने की संभावना है, क्योंकि पर्यावरण में ऑक्सीजन के अणु इन क्षेत्रों में अधिक आसानी से फैलते हैं।

ऑक्सीजन सतह मोड को नष्ट कर देता है - शमन, मैला और ऑक्सीकरण। विशिष्ट तंत्र इस प्रकार है:

विनाश

ग्राउंड राज्य में ट्रिपल ओ 2 को एक जटिल बनाने के लिए एक फोटोएक्ट किए गए सर्जक (फी द्वारा दर्शाया गया) के साथ एक क्वेंचर के रूप में प्रतिक्रिया दी जा सकती है, जिससे ट्रिपलेट स्टेट को उत्तेजित करने वाले फोटोइंटरेटर को बुझाया जा सके। प्रक्रिया निम्नानुसार व्यक्त की गई है:

फ़ि → (फ़ि) * → (फ़ि) *, (फ़ि) * + (O2) → फ़ि + (ओआई)

उपरोक्त प्रक्रिया में, O2 सक्रिय एकल अवस्था में उत्तेजित होता है, और फोटोइंटरेटर उत्तेजित अवस्था से जमीनी अवस्था में लौट आता है, जिससे सक्रिय मूलक की पीढ़ी में बाधा उत्पन्न होती है। पाइरोलिसिस के अधिकांश फोटोकॉइनिटर्स में उत्तेजित ट्रिपल का एक छोटा जीवनकाल होता है। इससे पहले कि उत्साहित सर्जन ओ 2 के साथ प्रतिक्रिया करता है, सर्जक विघटित हो गया है, इसलिए ओ 2 के द्विध्रुवीय शमन और फोटोइनेटेटर की संभावना अपेक्षाकृत कम है। अक्सर नजरअंदाज किया जा सकता है।

स्पष्ट

जमीनी अवस्था O2 मूल रूप से एक डबल रेडिकल है, इसलिए इसमें फोटोइनाइटेशन [k> 109 / (mol · s)] के दौरान उत्पन्न होने वाले सक्रिय रेडिकल्स के लिए एक मजबूत अतिरिक्त गतिविधि है, जिससे अपेक्षाकृत स्थिर पेरोक्सीडेशन रेडिकल बनता है। इस प्रक्रिया की एक तेज़ दर है और यह मोनोमर में जीवित कणों के अतिरिक्त प्रतिक्रिया के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकती है, और पोलीमराइज़ेशन प्रक्रिया में सबसे महत्वपूर्ण बाधा है। इसे निम्नलिखित 2 चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

जीवित मूलक मोनोमर का पोलीमराइजेशन शुरू करता है।

R · + CH2 ·CXY → R-CH2- C · XY + मोनोमर → बहुलक

सक्रिय मुक्त कण O2 में जोड़े जाते हैं।

R · + O2 → R─O─O · (पेरोक्सी रैडिकल)

आर-CH2-सी · XY + O2 → आर-CH2-CXY-OO ·

ऑक्सीकरण

ऑक्सीजन के अणु मुक्त कणों को भी ऑक्सीकृत कर सकते हैं जिन्हें मोनोमर के साथ पेरोक्साइड के साथ बहुलकित किया गया है, जो मोनोमर्स के बहुलककरण को रोकते हैं।

जाहिर है, तीनों मामलों में, पोलीमराइजेशन की दर कम हो जाएगी और पेरोक्साइड के गठन से इलाज कोटिंग का प्रदर्शन प्रभावित होगा। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कट्टरपंथी आर · और ओ 2 की प्रतिक्रिया दर निरंतर मोनोमर अणु की प्रतिक्रिया दर स्थिर से 104 से 105 गुना अधिक है, इसलिए भले ही कोटिंग में केवल थोड़ी मात्रा में ऑक्सीजन मौजूद हो, इसके बीच की प्रतिक्रिया आर · और ओ 2 को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। जब पेरोक्साइड कट्टरपंथी ROO · उत्पन्न होता है। चूंकि ROO · बहुत स्थिर है और इसमें पोलीमराइजेशन शुरू करने की कोई क्षमता नहीं है, इसलिए O2 की उपस्थिति सक्रिय कट्टरपंथी R · की खपत करती है, जिससे रिएक्शन पोलीमराइजेशन दर कम हो जाती है और एक इंडक्शन पीरियड का प्रदर्शन होता है। इसलिए, ओ 2 सामान्य तापमान पर एक फोटोक्यूरिंग सिस्टम के मुक्त कट्टरपंथी पोलीमराइजेशन के लिए एक बहुलककरण अवरोधक है।

मौजूदा ऑक्सीजन अवरोध बहुलकीकरण विधि

भौतिक विधियाँ: अक्रिय गैस सुरक्षा विधि, फ्लोटिंग वैक्स, फिल्म, मजबूत प्रकाश विकिरण, वितरित विकिरण

रासायनिक विधि: ऐसे पदार्थों को जोड़ें जो सक्रिय हाइड्रोजन प्रदान करते हैं - थिओल, एमाइन, ईथर एक्रिलाट (एक्रिलेट को सतह की खुर को रोकने के लिए कोटिंग के साथ एकीकृत किया जा सकता है, लेकिन गंध को भी कम कर सकता है); समान परिस्थितियों में हाइड्रोजन परमाणु क्षमता प्रदान करते हैं: थॉयल क्लास> अमाइंस> इयर्स

एक उदाहरण के रूप में एक अमीन लेते हुए, प्रतिक्रिया तंत्र इस प्रकार है: अमीन पर 6 सक्रिय हाइड्रोजेन हैं, जो 6 ऑक्सीजन का उपभोग कर सकते हैं।

इन विधियों पर प्रयोगों की एक श्रृंखला के बाद, हम निम्नलिखित निष्कर्ष पर आए:

उच्च या निम्न इलाज उपकरणों के बावजूद, जब तक कि थियोल, अमोनिया या ईथर संशोधित एक्रिलेट सतह की प्रतिक्रियाशीलता में सुधार कर सकते हैं;

संशोधित एक्रिलाट की सांद्रता बढ़ने पर सतह की प्रतिक्रिया बढ़ जाती है।

सल्फ़हाइड्रील समूह पॉलीथर एक्रिलेट्स या अत्यधिक प्रतिक्रियाशील संरचनाओं के साथ सहक्रियाशील रूप से काम कर सकते हैं;

कोटिंग के निर्माण या मोटाई को बदलना भी सतह प्रतिक्रिया प्रदान कर सकता है। सतह के क्षय को नष्ट होने से रोकने के लिए कम ऊर्जा को सब्सट्रेट पर लागू करने की दूरी को कम करें।