אוליגומרים של ביצועים מיוחדים

1.אוליגומרים בעלי ריפוי כפול

אם אוליגומר מכיל שני סוגים שונים של קבוצות פונקציונליות פעילות לצורך ריפוי, כגון קבוצת אקרילט שיכולה לעבור ריפוי רדיקלי חופשי, וקבוצה נוספת שיכולה לעבור ריפוי קטיוני, ריפוי לחות, ריפוי הידרוקסיל או ריפוי תרמי, אז הוא נקרא אוליגומר בעל ריפוי כפול.

באמצעות שרף אפוקסי ביספנול A וחומצה אקרילית בתגובת אסטריפיקציה של פתיחת טבעת [קבוצת אפוקסי: קבוצת קרבוקסיל = (1.5 ~ 2.0) : 1, יחס מולרי], מכינים שרף אפוקסי אקרילט המכיל קבוצות אפוקסי. קבוצות האקריליק יכולות לעבור פולימריזציה של רדיקלים חופשיים, בעוד שקבוצות האפוקסי יכולות לעבור פוטופולימריזציה קטיונית או ריפוי תרמי. תוצאות המחקר מראות כי קיימת אינטראקציה תוך-מולקולרית בין שתי הקבוצות הפונקציונליות הפעילות הללו, שיכולה לקדם ביעילות את התקדמות הפוטופולימריזציה של רדיקלים חופשיים וקטיוניים, לשפר משמעותית את קצב התגובה ואת קצב ההמרה הסופי, תוך הפחתה משמעותית של עיכוב חמצן. הסרט המרוכך שנוצר על ידי אוליגומרים בעלי ריפוי כפול מציג תכונות מכניות טובות יותר.

על ידי תגובה של הקסמתילן דיאיזוציאנט עם N,N-ביס(3-אמינופרופילטריאתוקסיסילאן), ולאחר מכן תגובה עם הידרוקסיאתיל אקרילט, ניתן להכין אקרילט פוליאוריטן מסוג סילוקסאן בעל תכונות ריפוי באמצעות רדיקלים חופשיים וריפוי כפול בלחות. ניתן להשתמש בו בציפויים קונפורמיים הניתנים לריפוי באמצעות אור.

סינתזה של שרפי אפוקסי אקרילט פנוליים המכילים קבוצות אפוקסי מביאה ליצירת חומרים בעלי פונקציות כפולות של ריפוי באמצעות רדיקלים חופשיים וריפוי תרמי, אשר ניתנות לשימוש בחומרי הלחמה הניתנים להדמיה פוטוכימית.

2.אוליגומרים יוזמים עצמית

ישנם שני סוגים של אוליגומרים בעלי פונקציות ייזום עצמי:

1. לאוליגומר עצמו יש יכולת פוטו-איניציציה, כך שאין צורך להוסיף מעט מאוד פוטו-איניציטור נוסף, אם בכלל.
2. קבוצת פוטו-איניציייטינג משולבת באוליגומר, והופכת אותו לפוטו-איניציייטור מקרומולקולרי המתפקד גם כאוליגומר וגם כפוטו-איניציייטור בניסוח.

הסוג הראשון של אוליגומר בעל יוזמה עצמית הוא מוצר חדש שפותח על ידי החברה האמריקאית אשלנד. הוא מיוצר באמצעות תגובת חיבור של מייקל בין אסטרים אקרילטים רב-תכליתיים לבין β-קטואסטרים (כגון אתיל אצטואצטט, אליל אצטואצטט ו-2-אצטואצטוקסיאתיל מתאקרילט). פחמן המתילן הפעיל ב-β-קטואסטר יוצר קשר קוולנטי חדש עם הפחמן הסופי של הקשר הכפול פחמן-פחמן של האקרילט. קבוצת הקרבוניל ב-β-קטואסטר קשורה לאטום פחמן חלופי לחלוטין. קשר זה אינו יציב תחת אור אולטרה סגול. לאחר ספיגת אור UV, הוא נשבר בקלות, ויוצר רדיקל חופשי אצטיל ורדיקל חופשי מקרומולקולרי נוסף, ובכך מספק יכולת יוזמה עצמית.

לכן, בציפויי UV, דיו ודבקים המנוסחים עם אוליגומרים בעלי יוזמה עצמית, אין צורך במעט מאוד יוזמים נוספים, אם בכלל. זה מונע בעיות כגון ריח, הצהבה, קושי בערבוב, משקעים, נדידה ועלות גבוהה הכרוכות בהוספת יוזמי פוטו מסורתיים.

אוליגומרים בעלי יוזמה עצמית יכולים להיות מוכנים גם באמצעות תגובות בין אסטרים אקרילטים שונים ותורמי מייקל שונים, ויוצרים סדרה של תוצרים.

סוגי האקרילטים כוללים: אקרילט, אפוקסי אקרילט, פוליאוריטן אקרילט, פוליאסטר אקרילט, סיליקון אקרילט, מלמין אקרילט, פרפלואורואקרילט, פומרט ומלאט. תורמי מייקל כוללים: β-קטואסטרים, β-דיקטונים, β-קטואמידים, β-קטואנילידים ואחרים. קבוצת ה-R' בתורם מייקל יכולה להיות קבוצה פונקציונלית או קבוצת ריפוי כפולה.

הסוג השני של אוליגומר בעל יוזמה עצמית מיוצר בעיקר על ידי תגובה של פוטו-יוזמים המכילים הידרוקסיל (כגון בנזואין, 1173, 184, 2959) עם אוליגומרים המכילים קבוצות איזוציאנט, ובכך להשתיל את הפוטו-יוזם על האוליגומר ליצירת פוטו-יוזם מקרומולקולרי עם קבוצת יוזמה מובנית.

יתרונות של אוליגומרים פוטו-איניציטוריים מורכבים:

1. קצב הפוטוקורינג קרוב לזה של אוליגומרים קונבנציונליים בשילוב עם פוטו-אינציטורים בעלי מולקולות קטנות.
2. תאימות טובה עם המערכת.
3. מפחית באופן משמעותי את יכולת הנדידה של הפוטואינציטטור.
4. מפחית את יצירתם של תוצרי פירוק פוטו-קומפוזיציה מזיקים מהפוטו-איניציטור (כגון בנזלדהיד).
5. הפוטו-איניטיטור אינו רעיל ואינו מזיק, מה שהופך אותו למתאים לשימוש בציפויים ובדיו לאריזות מזון.

נתונים מראים שתוצרי תגובת ההשתלה של פוטו-יוזמים מפחיתים מאוד את יכולת הנדידה והשטיפה של שברי יוזם, וכמות הבנזאלדהיד הנוצרת בסרט המתקשה גם היא מופחתת משמעותית. לכן, השתלת פוטו-יוזמים על אוליגומרים יוצרת למעשה סוג של פוטו-יוזמים מקרומולקולריים שאינם רעילים ואינם מזיקים. ניתן להשתמש בהם בציפויים ודיו לאריזות מזון ותרופות. בשנת 2006, הודיע ​​מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) כי ניתן להשתמש בציפויים ודיו UV המיוצרים באמצעות פוטו-יוזמים מקרומולקולריים בהדפסה על אריזות מזון ותרופות, ובכך משנה לחלוטין את הנוהג הקודם שבו לא יכלו להשתמש בדיו וציפויים UV לאריזות מזון ותרופות, ופותח תחום חדש ליישומי דיו וציפוי UV.

3.אוליגומרים בעלי צמיגות נמוכה

בסוף המאה ה-20, צצה טכנולוגיה חדשה לחומרים הניתנים לריפוי אור - הדפסת הזרקת דיו UV. הדפסת הזרקת דיו היא שיטת הדפסה ללא מגע שאינה דורשת לוחות הדפסה. היא יוצרת תמונות על ידי פליטת טיפות דיו על גבי מצע. על ידי עריכת גרפיקה וטקסט דרך מחשב ושליטה בראש ההדפסה לפליטת טיפות דיו בדיוק רב, זהו תהליך הדמיה דיגיטלי לחלוטין. כיום זוהי אחת משיטות ההדמיה הדיגיטלית המתפתחות ביותר, המציעה את היתרונות של הדפסה לפי דרישה, מהירות גבוהה, איכות גבוהה וצבעים עזים.

החומר המתכלה העיקרי להדפסת הזרקת דיו UV הוא דיו הזרקת דיו UV, הדורש מהדיו צמיגות נמוכה, מהירות ריפוי גבוהה, יציבות פיגמנט טובה וללא שקיעה.