光交联
聚合物的光交联,是依据聚合物中的感光性基团及混入的感光性化合物的吸收谱带吸收相同波长的光,并借助此光能产生自由基反应来进行的。多数场合,要使用光交联剂,广泛用于光固化型涂料、胶粘剂及光致抗蚀剂用聚合物的交联。
光交联型聚合物可大致分为如下几种类型。
A) 混合型 依据光分解产生自由基时,将带有感光性基团的物质与聚合物混合,用光照射产生自由基使聚合物交联。
B) 化学改性型 将聚合物经化学改性同带有感光性基团的聚合物组合在一起,用光照射使生成的聚合物自由基彼此之间反应进行交联。
C) 共聚合型 将带有感光性基团的单体和另外组分共聚得到的聚合物
D) 单独聚合型 将带有感光性基团的单体单独聚合得到的聚合物。
这些光交联型聚合物,由于起重要作用是感光性基团,故可按典型的感光性基团来分类。当予以实际应用时,需按材料的化学结构使用光聚合引发剂、感光助剂以及光交联剂等。
1. 对肉桂酰基的反应
肉桂酸酯使用紫外线照射生成的自由基,再结合生成二聚物。感光剂为5-硝基苊。
2. 对肉桂叉基的反应
肉桂叉基具有共轭双键,能对长光波有感光性。具有肉桂叉乙酸酯基的聚合物显示光逆反应性质,在350nm以上光照下可交联,253.7nm光照则产生解离。
3. 对丙烯(取代)基的反应
具有用羧基及腈基等吸电子基活化的丙烯(取代)基的乙烯基单体,例如丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酰胺及丙烯腈等都易于产生光聚合。
4. 对双键的反应
当把顺式-1,4-聚异戊二烯及顺式-1,4-聚丁二烯环化时,若在光交联剂存在下,可产生三维结构。
5. 重氮基
将具有两个以上重氮基的双偶氮化合物及重氮树脂作为光交联剂,加入聚乙烯醇中可得到交联产物。
6. 二硫代氨基甲酸盐
具有二硫代氨基甲酸盐基的聚合物可用光照射交联。氯化聚丙烯、聚苯乙烯及其聚乙烯,氯醇橡胶及1-氯丁二烯-苯乙烯共聚物进行二硫代氨基甲酸盐化,可用光照射交联及用甲基丙烯酸甲酯等与乙烯基单体的接支进行交联。
(选自《交联剂手册》 [日]山下晋三 金子東助)