Ultraviyole (UV) davolash jarayonida yuzaki kislorod inhibisyonu odamlar uchun xavfli bo'lgan muammodir:
Havoda fotokülredildiğinde, kislorod inhibisyonu, ko'pincha astar qatlamini katılaşmasına va sirt temizlenmemesi va yopishqoqlikka sabab bo'ladi.
Kislorod inhibisyoni qoplamining yuzasida gidroksil, karbonil va peroksi guruhlari kabi oksidlovchi tuzilmalar ko'pligiga olib keladi, bu esa qoplamaning uzoq muddatli barqarorligiga ta'sir qilishi mumkin va hatto bu qatlamning qattiqligini, porlashini va chizish qarshiligini ham ta'sir qilishi mumkin. tuzlangan film. ishlash.
nima uchun?
Umumiy moddaning asosiy holati singlet holat bo'lib, O2 ning barqaror holati uchta davlat bo'lib, bir xil spin yo'nalishidagi ikkita singan elektron mavjud. Shuning uchun erkin radikallarni iste'mol qilish uchun erkin radikallarning polimerizatsiyasi bilan raqobatlashadi.
Ko'pgina fotokimyoviy jarayonlar havo muhitida amalga oshirilganligi sababli va asosiy ilovalar qoplama va siyoh kabi juda katta sirt / hacim stavkalari bo'lgan materiallar bo'lib, O2 fotokurable materiallarning erkin radikal polimerizatsiyasi bilan qarshilik ko'rsatadi. Yig'ilish.
Ayniqsa, kino kalınlığı nozik bo'lib, yog'li organik tizimda kislorod konsantrasyonu odatda formülasyon tizimidagi çözünmüş kislorod molekulalarini polimerizasyonunu oldini olish bilan bir qatorda, 2 × 10-3 mol / L dan kam yoki tengdir. fotosintez jarayoni davomida parvarish jarayonida. Kislorod molekulalarining iste'moli, qoplama yuzasida havo ichidagi kislorod, polimerizatsiya jarayonini to'xtatishda davom etadigan, murakkab qoplamaga tezda tarqaladi. Tizimda asl çözülmüş kislorod konsantrasyonu juda past va foydalanish uchun nisbatan oson. Yopiq tizim uchun asosiy jonli radikallerin çözünmüş kislorod iste'mol qilgan jarayoni, polimerizasyon indüksiyon davrida muhim darajada tengdir. Nisbatan gapirganda, qoplamaning ichki qismiga tashqaridan tarqalgan kislorod polimerizatsiyani to'xtatib qo'yishning asosiy sababidir. Atmosferadagi kislorod molekulalari bu sohalarda osonroq tarqalishi tufayli kislorod inhibisyoni qoplamaning yuzaki qatlamlarida yoki butun ingichka qoplamada yuzaga kelishi mumkin.
Kislorod sirt rejimini buzadi - suspenziya, tozalash va oksidlanish. Muayyan mexanizm quyidagicha:
Yo'qotish
Tuproq holatidagi uchta O2 ni kompleks shakllantirish uchun fotoaktivlangan tashabbuskor (Phi tomonidan ko'rsatib o'tilgan) söndürücü sifatida reaksiyaga kirish mumkin, shu bilan triplet holatini chiqaradigan fotosinatorni susaytirishi mumkin. Jarayon quyidagicha ifodalanadi:
Phi → (Phi) * (Phi) * (O2) → Phi + (O2)
Yuqoridagi jarayonda O2 faol singlet holatiga ta'sir qiladi va fotosintiratorlar qo'zg'aluvchan holatdan zamin holatiga qaytadi va shu bilan faol radikallarning hosil bo'lishiga to'sqinlik qiladi. Piroliz fotosintezatorlarining aksariyati hayajonli uchlikning qisqa muddatiga ega. Hayajonlangan tashabbuskor O2 bilan reaksiyaga kelishidan oldin tashabbuskor ajralib chiqdi, shuning uchun O2 va fotosintiruvchining bimetallik suspenziya ehtimoli nisbatan past. Ko'pincha e'tibor berilmaydi.
Tozalash
Tuproq holati O2 asosan ikki tomonlama radikaldir, shuning uchun nisbatan barqaror peroksidlanish ildizini hosil qiladigan fotoinitiatsiya jarayonida hosil bo'lgan faol radikallarga kuchli qo'shimchalar ta'sir etadi [k> 109 / (mol's)]. Bu jarayon tezroq tezligiga ega va jonli radikallarni monomerga qo'shilish reaktsiyasi bilan raqobatlasha oladi va polimerizatsiya jarayonida eng muhim to'siqga ega. Buni quyidagi ikki bosqichga bo'lish mumkin:
Jonli radikal monomerning polimerizatsiyasini boshlaydi.
R + CH2oCHXY → R-CH2-C · XY + monomer → polimer
Faol erkin radikallar O2 ga qo'shiladi.
R · O2 → RD07O (peroksi radikal)
R-CH2-C · XY + O2 → R-CH2-CXY-O0
Oksidlanish
Kislorod molekulalari monomerlarni monomerlarga polimerizatsiya qilingan va monomerlarning polimerizatsiyasini oldini olishda erkin radikallarni oksidlashi mumkin.
Shubhasiz, har uch holatda ham polimerizatsiya darajasi kamayadi va peroksidin hosil bo'lishi tuzlangan qoplamaning ishlashiga ta'sir qiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, radikal R * va O 2 reaktsiya stavkalari o'zgaruvchanligi monomer molekulalarining reaksiya tezligi sobit bo'lishidan 104 va 105 barobar kattaroqdir, shuning uchun qoplamada ozgina kislorod mavjud bo'lsa ham, R · va O 2 ni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi. Periks radikalining ROO hosil qilinganda. ROO · juda barqaror va polimerizatsiyani boshlash qobiliyatiga ega emasligi sababli, O2 mavjudligi faol radikal R * ni iste'mol qiladi va bu reaktsiya polimerizatsiya tezligini indüksiyon davrini kamaytiradi va namoyish qiladi. Shuning uchun, O2 normal haroratda fotokülasyon tizimining erkin radikal polimerizasyonu uchun polimerizasyon inhibitörüdür.
Mavjud kislorodni inhibe qilish polimerizatsiyasi usuli
Jismoniy usullar: inert gazni muhofaza qilish usuli, suzuvchi sham, kino, kuchli nurli nurlanish, tarqalgan nurlanish
Kimyoviy usul: faol vodorod - tiol, omin, efir akrilat (akrilat sirtni yorilish oldini olish uchun qoplama bilan birlashtirilishi mumkin, shuningdek hidini ham kamaytiradigan moddalarni qo'shib qo'ying); Xuddi shu sharoitlarda vodorod atomining imkoniyatini ta'minlaydi: tiol Sınıfı> Aminler> Eterler
Misol sifatida ominni olish uchun reaksiya mexanizmi quyidagicha: 6 oksigeni iste'mol qiladigan ominda 6 faol vodorod bor.
Ushbu usullar bo'yicha bir qator eksperimentlardan so'ng biz quyidagi xulosalarga keldik:
Tiyol, ammiak yoki eter modifikatsiyalangan akrilat sirt reaktivligini yaxshilashi mumkin bo'lgan holatlarda, yuqori yoki past davolash uskunalariga qaramasdan;
Ta'dil qilingan akrilat kontsentratsiyasi oshgani sayin sirt reaktivligi ortadi.
Sulfhidril guruhlari poliester akrilat yoki yuqori reaktiv tuzilmalar bilan sinerjistik tarzda ishlaydi;
Kaplamaning formulasini yoki qalinligini o'zgartirish sirt reaktivligini ham ta'minlaydi. Yuzaga keladigan sirtni yo'q qilishning oldini olish uchun quyi tabaqaga kam energiya qo'llaniladigan masofani qisqartiring.