Plastics_9_2015

w w w . p l a s t i c s . r u 58 СПЕЦТЕМА/ ПЛАСТИКИ: НОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ П Л А С Т И К С № 9 ( 1 4 9 ) 2 0 1 5 воздействием света, точнее — ультрафиоле- тового излучения. Да будет свет! Как известно, при изготовлении изделий большую проблему составляет время «живу- чести» композиции, то есть время, в течение которого реологические свойства расплава (в случае термопластов) или реакционной смеси (в случае реактопластов) позволяют заполнить форму и сформировать изделие таким образом, чтобы оно было однород- ным, без внутренних каверн и без излишних внутренних напряжений, с ровной поверх- ностью. Чем сложнее конфигурация изде- лия, тем труднее обеспечить его качество. В общем, проблема сохранения текучести полимера в течение определенного времени по-прежнему актуальна. В идеале требуется, чтобы полимер оставался в вязкотекучем состоянии бесконечно долго до момента за- полнения формы, а потом как можно быстрее становился твердым. Именно эту двуединую задачу и решает фотополимеризация. Основной отличительной особенностью фотополимерных композиций является ее состав, а именно наличие специально- го компонента, который инициирует реакцию полимеризации только под воздействием УФ-излучения. Напомню, что с точки зре- ния химизма процесса для всех типов реакции полимеризации характерны следующие основ- ные стадии: инициирование, рост, передача и обрыв цепи. Непосредственно процесс по- лимеризации, то есть рост цепи, инициируется активными частица- ми R* (это радикалы или ионы в за- висимости от того, протекает конкретная реакция полимеризации по радикальному или ионному механизму), образующимися из некоего соединения I , называемого ини- циатором: I → R*. При присоединении активной частицы, которой может быть радикал, катион или анион, к молекуле мономера (обычно с рас- крытием π -связи) образуется новый радикал, катион или анион. Этот процесс неодно- кратно повторяется по мере присоединения все новых и новых молекул к непрерывно растущему активному центру. Было обнаружено, что при воздействии УФ-излучения некоторые молекулы пере- ходят в возбужденное состояние путем по- глощения кванта света: М + h ν → M*. Возбужденные частицы М* в результа- те фотолиза распадаются на радикалы или ионы (в зависимости от строения исходной молекулы М ), способные инициировать по- лимеризацию остальных молекул мономера: М* → R* 1 + R* 2 . Строго говоря, рассматриваемый способ полимеризации под воздействием УФ-света правильно следует называть «фотохимиче- ски инициированная полимеризация», од- нако прижилось краткое название — фото- полимеризация. Особенность фотохимически иниции- рованной полимеризации состоит в том, что использование специальных веществ, называемых фотоинициаторами, погло- щающих в видимой или длинноволновой части УФ-спектра, позволяет снизить энер- гию активации процесса полимеризации и проводить реакцию полимеризации за счет излучения, по отношению к которому чи- стый мономер неактивен. Другим словами, исходная реакционноспособная компози- ция индифферентна к УФ-излучению и в обычным условиях (то есть без нагревания) сохраняет живучесть (то есть определен- ный уровень вязкости и способность течь) в течение длительного периода времени, а в идеале – бесконечно долго. При добавле- нии к этой композиции УФ-инициатора она также сохраняет живучесть и при отсутствии УФ-излучения, но быстро полимеризуется, как только начинается воздействие ультра- фиолета. Как это работает Принцип осуществления на практике до- вольно прост. Фотополимеризуемая (иногда говорят «фотоотверждаемая») композиция наносится туда, куда это предназначено