Monômeros UV monofuncionais

Na edição anterior, introduzimos a definição, funções e classificação de monômeros UV. Os monômeros UV podem ser divididos em tipos monofuncionais, difuncionais e multifuncionais de acordo com o número de grupos reativos contidos em cada molécula. Hoje, discutiremos os monômeros UV monofuncionais.

Os monômeros UV monofuncionais se referem àqueles que contêm apenas um grupo capaz de participar da reação de cura por molécula. Os tipos de grupos funcionais incluem acrilatos, metacrilatos, vinilos, éteres de vinil, epóxias, etc.

Os monômeros UV monofuncionais, devido ao seu baixo peso molecular, exibem alta volatilidade, levando a questões como odor forte e alta irritação. Além disso, que outras características os monômeros UV monofuncionais possuem?

1. Baixa viscosidade

A maioria dos monômeros UV monofuncionais exibe baixa viscosidade, geralmente abaixo de 30 cps, possuindo uma forte capacidade de diluição.

2. Taxa de cura lenta

Devido à presença de apenas um grupo reativo fotocurável em monômeros UV monofuncionais, sua taxa de fotocurração é lenta.

3. encolhimento de baixo volume ao curar

Durante o processo de polimerização de adição de radicais livres, as ligações duplas de carbono-carbono são convertidas em ligações únicas, resultando em espaçamento molecular reduzido e aumento da densidade, o que leva ao encolhimento do volume-análogo ao congelamento da água no gelo. Devido ao baixo teor de ligação dupla em monômeros UV monofuncionais, seu encolhimento de volume é relativamente mínimo. Essa característica torna os monômeros UV adequados para aplicações que requerem baixo retração, como adesivos UV.

4. Baixa densidade de reticulação

Devido à presença de apenas um grupo reativo fotocurável, os monômeros UV monofuncionais não formam pontos de reticulação durante a cura da radiação. Embora isso possa melhorar a flexibilidade do filme curado e reduzir a fragilidade, diminui simultaneamente propriedades como dureza, resistência à abrasão e resistência ao solvente. Portanto, eles geralmente são usados em combinação com resinas UV multifuncionais e monômeros UV para manter a densidade de reticulação suficiente.

5. Alta taxa de conversão

Os monômeros UV monofuncionais exibem uma alta taxa de conversão devido ao baixo teor de ligação dupla e baixa viscosidade, o que facilita sua participação nas reações de polimerização.

O seguinte introduz alguns monômeros UV monofuncionais comuns.

1. Tipos de acrilato de metila/acrilato de butil

Esses monômeros, caracterizados por baixa viscosidade e excelentes propriedades de diluição, foram usados como diluentes nas formulações precoces de fotocurador. No entanto, devido à sua alta volatilidade, odor forte e inflamabilidade, eles agora são raramente usados.

2. HEA/HEMA/HPA/HPMA

Esses quatro monômeros UV contêm grupos hidroxila, que são benéficos para aumentar a adesão aos substratos polares.

Devido à sua alta irritação, HEA e HPA podem causar problemas como alergias da pele e irritação ocular quando usadas em ambientes de alta temperatura. Portanto, geralmente não são usados diretamente como diluentes reativos nas formulações, mas na síntese de acrilatos de poliuretano.

Metacrilatos de hidroxi, com um grupo metil adicional no carbono da ligação dupla, exibem odor reduzido e irritação na pele, mas sua reatividade é consequentemente diminuída. Hema e HPMA são atualmente amplamente utilizados como diluentes reativos em géis de unhas.

3. IBOA/THFA/CTFA/PHEA

Todos os quatro monômeros apresentam estruturas cíclicas em suas arquiteturas moleculares.

IBOA: Isobornyl Acrylate

O IBOA é um monômero UV com um grupo de isobornil biciclico, caracterizado por alto ponto de ebulição, alta TG (temperatura de transição de vidro), encolhimento baixo e excelente adesão a vários substratos, oferecendo desempenho abrangente excepcional. A única desvantagem é o seu odor inerente, que pode variar em aceitabilidade entre diferentes usuários.

THFA: tetra -hidrofurfuryl acrilato

O THFA contém um anel polar tetra -hidrofurano em sua molécula, que exibe certa corrosividade a substratos, particularmente plásticos, aumentando assim a adesão. Possui um TG baixo, resultando em um filme de curado relativamente macio.

CTFA: acrilato formal de ciclotrimetilolropano

O CTFA é um monômero monofuncional raro com baixo odor e baixa irritação. Ele exibe certa adesão à maioria dos plásticos e metais, com boa resistência e excelente resistência à abrasão, e também é um monômero com excelente desempenho abrangente.

PHEA: 2-fenoxietil acrilato

O PHEA é um monômero de baixa viscosidade caracterizado por excelente capacidade de diluição, alta reatividade, alto índice de refração, baixo retração e boa flexibilidade. No entanto, ele possui um odor fenólico, que limita sua aplicação em formulações com baixos requisitos de odor.

4. ACMO/DMAA

Esses dois monômeros pertencem à categoria acrilamida.

ACMO: acryloil morfolina

O ACMO é adequado para a cura de LED-UV, com velocidade de cura rápida, baixo odor, baixa irritação, baixa viscosidade e excelente capacidade de diluição. Ele exibe reatividade mais rápida em comparação aos monômeros monofuncionais comuns, e seu filme curado possui boa flexibilidade junto com um certo grau de dureza. É miscível com água e pode ser usado em sistemas UV à base de água.

DMAA: n, n-dimetilacrilamida

O DMAA tem baixa viscosidade e exibe excelentes efeitos de diluição nas resinas UV. Demonstra uma boa adesão aos plásticos e ao vidro, forma um filme com alta dureza e oferece boa resistência química.

5. ST/NVP

Esses dois monômeros pertencem à categoria monômero de vinil.

ST: Estireno

O estireno foi usado pela primeira vez em combinação com poliésteres insaturados na primeira geração de revestimentos de madeira fotocuráveis. É caracterizado por baixo custo, baixa viscosidade e forte capacidade de diluição. No entanto, devido à sua alta volatilidade, odor forte, inflamabilidade e alta toxicidade, agora é raramente usada como monômero.

NVP: N-vinilpirrolidona

O NVP apresenta baixa viscosidade, baixa irritação na pele, forte capacidade de diluição e alta reatividade. No entanto, seu odor e carcinogenicidade limitaram seu uso e agora raramente são usados em formulações fotocuráveis.

Os acima são monômeros UV monofuncionais comuns.