방사선 개시 반응은 (1) 가교 및 절단, (2) 접목 및 경화의 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.
가교결합은 중합체 사슬의 분자간 결합 형성입니다.가교 정도는 방사선량에 비례합니다.불포화 또는 기타 반응성이 높은 그룹화가 필요하지 않습니다.일부 예외(방향족을 함유한 폴리머 등)를 제외하면 화학 구조에 따라 크게 변하지 않습니다.온도에 따라 크게 달라지지는 않습니다.방사선에 의한 가교 메커니즘은 처음 발견된 이래로 연구되어 왔지만, 아직까지 그 정확한 특성에 대해서는 광범위한 합의가 이루어지지 않았습니다.가교 메커니즘은 일반적으로 관련 폴리머에 따라 다릅니다.보편적으로 받아들여지는 메커니즘은 하나의 고분자 사슬에 있는 C-H 결합이 절단되어 수소 원자를 형성하고, 이어서 이웃 사슬에서 두 번째 수소 원자가 분리되어 분자 수소를 생성하는 것을 포함합니다.그런 다음 두 개의 인접한 폴리머 라디칼이 결합하여 가교를 형성합니다. 가교의 전반적인 효과는 폴리머의 분자 질량이 방사선 조사량에 따라 꾸준히 증가하여 각 폴리머 사슬이 연결될 때 궁극적으로 3차원 폴리머 네트워크가 형성될 때까지 분지형 사슬로 이어지는 것입니다. 다른 체인으로.
대조적으로, 절단은 C-C 결합이 파열되는 가교 결합의 반대 과정입니다.가교결합은 평균 분자량을 증가시키는 반면 후자의 공정은 평균 분자량을 감소시킵니다.방사선의 에너지가 높으면 C-C 결합이 끊어져 사슬이 끊어집니다.그러나 폭기된 용액 매질에서는 기계적인 절단 방식이 간접적인 방식으로 진행됩니다.고분자 자유 라디칼은 방사선에 의해 이미 형성된 용매가 없는 라디칼에 의해 생성됩니다. 고분자 자유 라디칼에 산소를 첨가하면 분해 시 더 작은 분자를 형성하는 퍼옥시 종이 형성됩니다.중합체의 산화 분해는 시스템에 사용되는 용매에 따라 달라집니다.실제로 폴리머 분해는 용매의 산화와 경쟁합니다.
그래프팅은 모노머가 폴리머 사슬에 측면으로 도입되는 방법으로, 여기서 경화는 올리고머 모노머 혼합물의 빠른 중합을 통해 코팅을 형성하며, 코팅은 본질적으로 물리적 힘에 의해 기판에 결합됩니다.가장 단순한 형태로, 이러한 방법은 이종 시스템을 포함하며, 기판은 필름, 섬유 또는 심지어 분말이고 단량체는 무산소 액체, 증기 또는 용액입니다.접목과 경화 사이에는 일정한 차이가 있지만 밀접한 관계가 있습니다.실제로 접목 과정에는 시간 제한이 없습니다.몇 분, 몇 시간, 심지어 며칠이 걸릴 수 있는 반면, 경화는 일반적으로 몇 초 안에 발생하는 매우 빠른 프로세스입니다.접목에서는 공유 C-C 결합이 형성되는 반면, 경화에서는 결합은 일반적으로 약한 반 데르 발스 또는 런던 분산력을 수반합니다.반데르발스 결합은 중첩이나 교환이 거의 또는 전혀 없는 거리에서 작동하며 일반적으로 더 작은 에너지와 관련됩니다.그러나 공유 결합은 작은 핵간 거리에서 효과적이며 전자 중첩, 교환 및 결과적으로 더 높은 에너지와 관련이 있습니다.경화 반응의 또 다른 중요한 측면은 경화와 동시에 그래프팅이 발생하여 완성품의 특성, 특히 접착력과 유연성이 향상될 가능성입니다.
접목은 세 가지 다른 방식으로 진행됩니다: (a) 사전 조사;(b) 과산화 및 (c) 상호 조사 기술.사전 조사 기술에서는 첫 번째 폴리머 백본이 진공 상태에서 또는 불활성 가스가 있는 상태에서 조사되어 자유 라디칼을 형성합니다.조사된 폴리머 기판은 액체 또는 증기이거나 적합한 용매에 용해된 모노머로 처리됩니다.그러나 과산화 그래프팅 방법에서는 트렁크 폴리머가 공기나 산소가 있는 상태에서 고에너지 방사선을 받게 됩니다.그 결과 중합체 백본의 특성과 조사 조건에 따라 하이드로퍼옥사이드 또는 디퍼옥사이드가 형성됩니다.안정적인 퍼옥시 제품은 더 높은 온도에서 모노머로 처리되며, 이때 퍼옥사이드는 라디칼로 분해되어 그래프팅이 시작됩니다.이 기술의 장점은 접목 단계를 수행하기 전에 중간 과산화물을 장기간 보관할 수 있다는 것입니다.반면, 상호 조사 기술에서는 폴리머와 모노머가 동시에 조사되어 자유 라디칼이 형성되므로 첨가가 발생합니다.사전조사 기술에서는 단량체가 방사선에 노출되지 않기 때문에 이 방법의 명백한 장점은 동시 기술에서 발생하는 단일중합체 형성 문제가 비교적 없다는 것입니다.그러나 사전 조사 기술의 결정적인 단점은 직접 조사로 인해 기본 중합체가 절단되어 그래프트 공중합체보다는 블록 공중합체가 주로 형성된다는 것입니다.
게시 시간: 2017년 5월 3일