Модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях
Дослiджено особливостi адсорбцiї макрофотоiнiцiатора з бензоїновими фрагментами (МФI) на поверхнi дисперсних TiO₂ й ZnO. Встановлено, що в першому випадку вiдбувається фiзична адсорбцiя, в другому — процес є бiльш складним та супроводжується хемосорбцiєю i структуруванням макромолекул на поверхнi Z...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85873 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях / Г.О. Огар, Н.М. Букартик, О.М. Шевчук, В.С. Токарев // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 8. — С. 128–134. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859792172047400960 |
|---|---|
| author | Огар, Г.О. Букартик, Н.М. Шевчук, О.М. Токарев, В.С. |
| author_facet | Огар, Г.О. Букартик, Н.М. Шевчук, О.М. Токарев, В.С. |
| citation_txt | Модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях / Г.О. Огар, Н.М. Букартик, О.М. Шевчук, В.С. Токарев // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 8. — С. 128–134. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Дослiджено особливостi адсорбцiї макрофотоiнiцiатора з бензоїновими фрагментами
(МФI) на поверхнi дисперсних TiO₂ й ZnO. Встановлено, що в першому випадку вiдбувається фiзична адсорбцiя, в другому — процес є бiльш складним та супроводжується хемосорбцiєю i структуруванням макромолекул на поверхнi ZnO. Залежно вiд часу адсорбцiї можуть формуватись адсорбцiйнi шари: рiвноважнi (що утримуються на поверхнi) або нерiвноважнi (що характеризуються бiльшою величиною адсорбцiї). Отриманi поверхнево модифiкованi частинки використанi як наповнювачi–фотоiнiцiатори
в фотополiмерних композицiях. Показано бiльш швидке тверднення i значно вища твердiсть плiвок фотокомпозицiй з дисперсним ZnO, модифiкованим МФI, нiж з немодифiкованим ZnO.
Исследованы особенности адсорбции макрофотоинициатора с бензоиновыми фрагментами
(МФИ) на поверхности дисперсных TiO₂ и ZnO. Установлено, что в первом случае происходит физическая адсорбция, во втором — процесс является более сложным, сопровождается хемосорбцией и структурированием макромолекул на поверхности последнего. В зависимости от времени адсорбции могут формироваться равновесные (прочно удерживающиеся на поверхности) или неравновесные (характеризующиеся большей величиной адсорбции) адсорбционные слои. Полученные поверхностно модифицированные частицы использовались как наполнители–фотоинициаторы в фотополимерных композициях. Показано более быстрое отвердевание и значительно более высокая твердость пленок фотокомпозиций
с дисперсным ZnO, модифицированным МФИ, чем с немодифицированным ZnO.
Features of adsorption of a macrophotoinitiator with benzoin moieties (MPhI) on a surface of
dispersed TiO₂ and ZnO are investigated. It is found that, in the first case, the physical adsorption took a place. In the second case, the process is more complicated and is accompanied by the
chemisorption and the crosslinking of MPhI macromolecules at the ZnO surface. Depending on
the adsorption time, either equilibrium or nonequilibrium adsorbed layers are formed at the filler
surface; the former are well bonded with the surface, while the latter are characterized by higher
adsorption values. The surface-modified mineral particles obtained are used as a filler-photoinitiator
in photopolymeric compositions. It is found that the faster crosslinking and the significantly higher
hardness of photocomposition films are reached in the presence of dispersed ZnO modified by MPhI
as compared to those with unmodified ZnO.
|
| first_indexed | 2025-12-02T11:51:40Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
8 • 2013
ХIМIЯ
УДК 541.183,541.4,678.02,678.7
Г.О. Огар, Н. М. Букартик, О. М. Шевчук, В. С. Токарев
Модифiкацiя поверхнi дисперсних наповнювачiв
макрофотоiнiцiатором з фрагментами бензоїну для
застосування в фотополiмерних композицiях
(Представлено членом-кореспондентом НАН України Ю.Ю. Керчею)
Дослiджено особливостi адсорбцiї макрофотоiнiцiатора з бензоїновими фрагментами
(МФI) на поверхнi дисперсних TiO2 й ZnO. Встановлено, що в першому випадку вiдбу-
вається фiзична адсорбцiя, в другому — процес є бiльш складним та супроводжується
хемосорбцiєю i структуруванням макромолекул на поверхнi ZnO. Залежно вiд часу ад-
сорбцiї можуть формуватись адсорбцiйнi шари: рiвноважнi (що утримуються на по-
верхнi) або нерiвноважнi (що характеризуються бiльшою величиною адсорбцiї). Отри-
манi поверхнево модифiкованi частинки використанi як наповнювачi–фотоiнiцiатори
в фотополiмерних композицiях. Показано бiльш швидке тверднення i значно вища твер-
дiсть плiвок фотокомпозицiй з дисперсним ZnO, модифiкованим МФI, нiж з немодифi-
кованим ZnO.
Фотополiмернi композицiї (ФПК) мають низку переваг перед iншими рiдкими полiмерними
композицiями, що тверднуть при нагрiваннi (зокрема, на основi ненасичених олiгоестерiв
i пероксидних або азоiнiцiаторiв) або є двокомпонентними “холодного” тверднення (наприк-
лад, епоксиднi, полiуретановi). Це готовi для застосування композицiї з тривалим часом
зберiгання, що швидко тверднуть за нормальних умов при опромiненнi, а використання
при цьому вiдповiдних масок дозволяє формувати покриття з бажаним рельєфом. Тому
ФПК знаходять широке застосування в рiзних галузях: полiграфiї, мiкроелектронiцi, меди-
цинi (зокрема, стоматологiї) та iн. Основними складниками ФПК є полiмеризацiйноздат-
нi олiгомери, мономери i фотоiнiцiатори, часто до них належать мiнеральнi наповнювачi,
що забезпечують необхiдну мiцнiсть i абразивну стiйкiсть кiнцевого матерiалу або надають
йому специфiчних властивостей.
Введення у полiмернi композицiї мiнеральних наповнювачiв викликає проблеми їх су-
мiсностi з органiчними зв’язуючими, для її покращення проводять модифiкацiю поверхнi
© Г.О. Огар, Н.М. Букартик, О.М. Шевчук, В. С. Токарев, 2013
128 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №8
наповнювачiв (її органофiлiзацiю). Перспективним типом поверхневої модифiкацiї, з точки
зору покращення фiзико-механiчних властивостей композитiв, виявилась iммобiлiзацiя на
поверхнi наповнювачiв пероксидних iнiцiаторiв полiмеризацiї [1], особливо макроiнiцiато-
рiв [2, 3], але такi композицiї вимагають використання високих температур.
У даному повiдомленнi виконано дослiдження iммобiлiзацiї макрофотоiнiцiатора (МФI)
на поверхнi мiнеральних наповнювачiв з метою їх застосування в фотополiмерних компози-
цiях. Для поверхневої модифiкацiї використовували МФI, що є олiгомером з фрагментами
бензоїну. Як мiнеральнi наповнювачi дослiджували оксиди цинку i титану, що є одними
з найбiльш поширених наповнювачiв та широко застосовуються в косметицi, фарбах та
iнших композицiйних матерiалах [4].
Експериментальна частина. Вихiднi матерiали. Для модифiкацiї поверхнi напов-
нювачiв використовували МФI — полi(метилметакрилат-ко-малеїновий ангiдрид-ко-моно-
малеїнат бензоїну) з масовим вмiстом фрагментiв Бз 15,0% i [η] = 0,096 дл · г−1 (ацетон),
синтезований, згiдно з [5]. Хiмiчну будову МФI представлено схемою
Розчинник етилацетат (ЕА) перед застосуванням попередньо висушували та зберiгали
над прожареним MgSO4.
Як наповнювачi використовували ZnO марки БЦ-1 з Sпит = 3,4 м2/г та TiO2 марки
R-706 (Sherwin Williams Co.) з Sпит = 5,4 м2/г.
Адсорбцiю МФI на поверхнi наповнювачiв здiйснювали в розчинах ЕА, який є одним
з найкращих для нього розчинникiв. Варiювали концентрацiю адсорбату в розчинi та час
адсорбцiї при сталому спiввiдношеннi адсорбенту до розчину як 1 : 5 мас. ч. Кiлькiсть
адсорбованого МФI на поверхнi наповнювачiв визначали термогравiметричним методом.
Структуруючу активнiсть вивчали за вмiстом гель-фракцiї та твердiстю фотополiмер-
них плiвок. Для цього фотополiмернi композицiї наносили на склянi пластини та пiддавали
дiї УФ-опромiнювання ртутно-кварцової лампи ДРТ-400 на вiдстанi 10 см вiд опромiню-
ваної поверхнi при температурi 25 ◦С. Для запобiгання iнгiбуючої дiї кисню повiтря фо-
тополiмеризацiю проводили пiд кварцовим склом завтовшки 0,30 мм. Ступiнь тверднення
композицiї визначали за вмiстом гель-золь фракцiй в екстракторi Сокслета. Екстрагуван-
ня здiйснювали впродовж 12 год в ацетонi з подальшим висушуванням до сталої маси.
Твердiсть утворених плiвок визначали на маятниковому приладi М-3.
Обговорення результатiв. У даному дослiдженнi iммобiлiзацiя МФI з розведених
розчинiв у органiчному розчиннику досягалась в результатi його фiзичної або хiмiчної ад-
сорбцiї на поверхнi мiнеральних наповнювачiв. Загальнi закономiрностi адсорбцiї МФI на
поверхнi частинок ZnO i TiO2 вiд часу та концентрацiї адсорбату iлюструє рис. 1.
Процес для обох адсорбентiв хоча i має деяку подiбнiсть, однак має i значнi вiдмiнностi,
що, очевидно, пов’язано з їх рiзною природою i реакцiйною здатнiстю. Спiльним є те, що
в обох випадках на кiнетичних кривих (план X–Z) адсорбцiї МФI на дослiджуваних на-
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №8 129
Рис. 1. Залежнiсть адсорбцiї МФI на поверхнi дисперсного ZnO (а) й TiO2 (б ) вiд часу адсорбцiї та кон-
центрацiї адсорбату
повнювачах спостерiгається кiлька стадiй: стрiмкого росту (I), бiльш або менш вираженого
максимуму (II), виходу на плато (III).
Майже вертикальнi початковi дiлянки (стадiя I) на кiнетичних кривих свiдчать про
високу спорiдненiсть функцiональних груп макромолекул МФI до поверхневих груп цих
адсорбентiв та зумовленi високими значеннями констант адсорбцiї або явищем так званої
псевдонезворотної адсорбцiї полiмерiв [6, 7], коли швидкiсть їх адсорбцiї на кiлька поряд-
кiв перевищує швидкiсть їх десорбцiї. До того ж поверхня адсорбенту на початковiй стадiї
є вiльною, тобто мiстить найбiльшу концентрацiю активних адсорбцiйних центрiв, у зв’яз-
ку з чим вважається, що кожна макромолекула адсорбату, яка досягла межi подiлу фаз,
вiдразу адсорбується на нiй; за цих умов швидкiсть адсорбцiї на даному етапi визначається
швидкiстю транспорту макромолекул до мiжфазової поверхнi [8, 9]. Стадiя швидкої адсорб-
цiї завершується через 5–10 хв, коли кiлькiсть адсорбованого полiмеру досягає 70. . . 80% вiд
максимально досяжної за цих умов величини. Далi процес уповiльнюється внаслiдок змен-
шення доступностi вiльних адсорбцiйних центрiв для макромолекул, якi дiстались межi
подiлу фаз пiзнiше, оскiльки адсорбованi макромолекули створюють стеричнi перешкоди
для такої взаємодiї, i подальша адсорбцiя можлива лише за умов реорганiзацiї вже сфор-
мованого адсорбцiйного шару, що є доволi повiльним процесом.
Етап “пересичення” адсорбцiйного шару (II) вiдображається на кiнетичних кривих як
наявнiсть бiльш (TiO2) або менш (ZnO) помiтних максимумiв. Незважаючи на велику кiль-
кiсть публiкацiй з адсорбцiї полiмерiв, це явище не надто часто згадується в науковiй лiтера-
турi, є лише кiлька публiкацiй, де воно описане∗ [10, 11]. Ряд чинникiв можуть спричиняти
його, серед них розглядають переважно реорганiзацiю адсорбцiйного шару внаслiдок змiни
конформацiї адсорбованих макромолекул. Цей феномен пояснюється тим, що конформацiя
адсорбованих макромолекул може iстотно вiдрiзнятися вiд такої у розчинi.
Дiйсно, конформацiя макромолекул у розведеному розчинi визначається взаємодiями
мiж їх частинами та їхньою взаємодiєю з молекулами розчинника, а в адсорбованих макро-
∗В англiйськомовнiй лiтературi для нього використовують термiн “overshoot” — перебiльшення.
130 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №8
молекул частина з них замiнюється на взаємодiю з адсорбцiйними центрами. Тому наскiль-
ки сильно вiдрiзняються цi взаємодiї i наскiльки швидко вiдбувається змiна конформацiї
при переходi макромолекули з розчину на поверхню, залежатиме i характер кiнетичної
кривої, зокрема наявнiсть i величина максимуму “пересичення” адсорбцiйного шару. В на-
шому випадку це явище бiльш яскраво виражене на кiнетичних кривих адсорбцiї МФI на
поверхнi частинок TiO2, що може свiдчити про формування переважно фiзичних зв’язкiв
(TiO2) та/або нестабiльних хiмiчних (ZnO), за яких можливi iстотнi перебудови в структурi
адсорбованого шару пiд час процесу адсорбцiї.
Зрештою при бiльш тривалому часi адсорбцiї (> 60 хв) система переходить у стадiю III
повiльного наближення до стану адсорбцiйної рiвноваги, яка, згiдно уявлень Пефферкор-
на [12], є динамiчною рiвновагою, коли кiлькiсть макромолекул, що десорбується, дорiвнює
тiй, що адсорбується. На цiй стадiї макромолекули адсорбату остаточно “впаковуються”
на поверхнi, процес характеризується незначними змiнами у величинi адсорбцiї, хоча спо-
стерiгається чiтка тенденцiя до постiйного стiйкого збiльшення кiлькостi МФI на поверхнi
адсорбенту протягом усього дослiджуваного дiапазону часу.
Бiльш iстотнi вiдмiнностi в адсорбцiї МФI на вказаних адсорбентах виявляються при
аналiзi iзотерм адсорбцiї (план Y –Z). Кривi iзотерм можна умовно подiлити на двi дiлянки:
перша — характеризується стрiмким зростанням величини адсорбцiї до 3 мг/м2 iз збiльшен-
ням концентрацiї МФI у розчинi в дiапазонi 0. . . 0,5%; друга — пiсля точки перегину рiзко
зменшується нахил кривих. Причому у випадку TiO2 подальше збiльшення концентрацiї
розчину МФI до 8% не iстотно збiльшує величину адсорбцiї (до 4 мг/м2), тодi як у випадку
ZnO у цьому ж дiапазонi спостерiгається пропорцiйне i вагоме зростання величини адсорбцiї
майже в 5 разiв — до 14,9 мг/м2 у 8% розчинi.
Очевидно, що в першому випадку внаслiдок низької реакцiйної здатностi поверхневих
груп TiO2 процес може характеризуватись як фiзична адсорбцiя; в iншому — процес ад-
сорбцiї МФI на дисперсному ZnO може ускладнюватись внаслiдок кислотно-основної вза-
ємодiї їх функцiональних груп. Як видно з будови МФI (див. схему), його макромолекули
мiстять карбоксильнi групи i при адсорбцiї такого олiгомеру на поверхнi металоксидного
наповнювача можливий перебiг реакцiй iонного обмiну∗. За цих умов на поверхнi части-
нок ZnO буде формуватися структурований шар макромолекул МФI, що мiстить iнтра- та
iнтермолекулярнi мiстковi зв’язки:
Утворення таких iнтермолекулярних зв’язкiв можливе також мiж макромолекулами
МФI, вже адсорбованими на поверхнi ZnO i ще незв’язаними з тими, що дифундували
з розчину i досягли поверхнi. Це приведе до зв’язування останнiх, формування полiмолеку-
лярних адсорбцiйних шарiв i вiдповiдного росту величини адсорбцiї, що й спостерiгається
на iзотермах адсорбцiї МФI на поверхнi частинок ZnO (план Y –Z на рис. 1, а). Отже, на
∗Подiбне явище спостерiгалося при адсорбцiї на поверхнi ZnO кополiмерiв малеїнового ангiдриду [11].
Для них було встановлено наявнiсть iонiв Zn, зв’язаних з макромолекулами адсорбату, навiть з тими, що
знаходились у розчинi в рiвноважному станi з адсорбованими, та поступове зростання вмiсту зв’язаного Zn
впродовж цього процесу.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №8 131
Рис. 2. Залежнiсть вмiсту гель-фракцiї (а) та твердiсть плiвок (б ) у фотополiмерних композицiях вiд часу
фотополiмеризацiї:
кривi : 1 — МФI на ZnO; 2 — немодифiкований ZnO
вiдмiну вiд TiO2, де маємо фiзичну адсорбцiю, на ZnO вiдбувається хемосорбцiя i струк-
турування макромолекул МФI. Збiг точок перегину на iзотермах адсорбцiї МФI на обох
адсорбентах (3 мг/м2 у 0,5% розчинi) свiдчить на користь того, що саме в цих умовах
формується мономолекулярний адсорбцiйний шар, який в подальшому на поверхнi части-
нок TiO2 лише дещо ущiльнюється, а у випадку ZnO може взаємодiяти з iншими макро-
молекулами адсорбату з утворенням мiсткових зв’язкiв i формуванням полiмолекулярних
адсорбцiйних шарiв.
Резюмуючи наведенi на рис. 1 залежностi, можна стверджувати, що рiвноважний ад-
сорбцiйний шар МФI формується при часi адсорбцiї >60 хв, у часовому iнтервалi 10. . . 20 хв
утворюється нерiвноважний шар, що менш мiцно утримується на поверхнi, але кiлькiсть
адсорбованого при цьому МФI є найбiльшою.
Дисперснi частинки оксидiв цинку i титану з iммобiлiзованим МФI є цiкавими об’єктами
для застосування як наповнювачi–фотоiнiцiатори для створення фотополiмерних композит-
них матерiалiв. Очiкувалось покращення фiзико-механiчних властивостей таких компози-
тiв при локалiзацiї центрiв iнiцiювання на поверхнi цих наповнювачiв. Рис. 2 демонструє
залежностi вмiсту гель-фракцiї та твердостi плiвок фотополiмерних композицiй вiд часу
опромiнення при використаннi як фотоiнiцiаторiв частинок оксиду цинку з адсорбованим
шаром МФI (20% за масою в складi композицiї) у порiвняннi з композицiєю з немодифiко-
ваним наповнювачем. З рисункiв видно, що частинки оксиду цинку з адсорбованим шаром
МФI є досить ефективними фотоiнiцiюючими агентами. Найважливiшим результатом є те,
що застосування модифiкованого МФI наповнювача дає змогу iстотно пiдвищити поверхне-
ву твердiсть плiвок затверднених композицiй вже у першi хвилини пiсля початку процесу
фотоiнiцiювання у порiвняннi з композицiєю з немодифiкованим наповнювачем. При цьо-
му вмiст гель-фракцiї при наявностi частинок ZnO з адсорбованими шарами МФI зростає
приблизно на 20% порiвняно з контрольною композицiєю.
Таким чином, вперше було показано, що МФI з фрагментами бензоїну є перспектив-
ними модифiкаторами поверхнi мiнеральних наповнювачiв для створення фотополiмерних
композитних матерiалiв.
1. Попов В.А., Гузеев В.В., Зверева Ю.А. Полимеризационная модификация наполнителей // Докл.
АН СССР. – 1984. – 275, № 5. – С. 1109–1112.
132 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №8
2. Tokarev V., Voronov S., Seredyuk V. et al. Modification of interface by polymeric peroxides – a new
approach to the creation of composites // Adsorption Sci. Technol. – 1996. – 14, No 4. – P. 239–249.
3. Шевчук О.М., Букартик Н.М., Монцiбович Р.О. та iн. Формування компатибiлiзуючих шарiв на
поверхнi дисперсного оксиду цинку шляхом прищепленої полiмеризацiї вiнiлових мономерiв // Вопр.
химии и хим. технологии. – 2004. – № 1. – С. 154–158.
4. Наполнители для полимерных композиционных материалов / Под ред. Г.С. Каца и Д.В. Милевски. –
Москва: Химия, 1981. – 736 с.
5. Огар Г., Долинська Л., Токарев В. Синтез макрофотоiнiцiаторiв на основi метилметакрилат-ко-мале-
їновий ангiдрид з прищепленими фрагментами бензоїну // Вiсн. НУ “Львiвська полiтехнiка”. – 2011. –
№ 700. – С. 353–357.
6. Липатов Ю.С., Сергеева Л.М. Адсорбция полимеров. – Киев: Наук. думка, 1972. – 196 с.
7. Fleer G., Lyklema J. Polymer adsorption // Adsorption from Solution at the Solid/Liquid Interface / Ed.
by G. D. Parfitt, C. H. Rochester. – London: Acad. press, 1983. – P. 153–219.
8. Van Eijk M.C. P., Cohen Stuart M.A. Polymer Adsorption Kinetics: Effects of supply rate // Langmuir. –
1997. – 13, No 20. – P. 5447–5450.
9. Santore M.M. Diffusion-Controlled Phenomena in Adsorbed Polymer Dynamics // Colloid-Polymer Inter-
actions: From Fundamentals to Practice / Ed. R. S. Farinato, P. L. J. Dubin. – New York: Wiley, 1999. –
P. 127–145.
10. Shirahama H., Lyklema J., Norde W. J. Comparative protein adsorption in model systems // Colloid
Interface Sci. – 1990. – 139. – P. 177–187.
11. Токарєв В. С., Середюк В.А., Воронов С.А., Беднарська О. Р. Особливостi модифiкацiї пiгментiв окси-
ду цинку та оксиду титану спiвполiмерами малеїнового ангiдриду // Укр. хiм. журн. – 1997. – 63,
№ 1./2. – С. 127–132.
12. Pefferkorn E., Carroy A., Varoqui R. Dynamic behavior of flexible polymers at a solid/liquid interface //
J. Polym. Sci. B. (Phys.). – 1985. – 23, No 10. – P. 1997–2008.
Надiйшло до редакцiї 25.10. 2012НУ “Львiвська полiтехнiка”
Г. А. Огар, Н. Н. Букартик, О.М. Шевчук, В.С. Токарев
Модификация поверхности дисперсных наполнителей
макрофотоинициатором с фрагментами бензоина для применения
в фотополимерных композициях
Исследованы особенности адсорбции макрофотоинициатора с бензоиновыми фрагментами
(МФИ) на поверхности дисперсных TiO2 и ZnO. Установлено, что в первом случае проис-
ходит физическая адсорбция, во втором — процесс является более сложным, сопровожда-
ется хемосорбцией и структурированием макромолекул на поверхности последнего. В за-
висимости от времени адсорбции могут формироваться равновесные (прочно удерживаю-
щиеся на поверхности) или неравновесные (характеризующиеся большей величиной адсорб-
ции) адсорбционные слои. Полученные поверхностно модифицированные частицы использо-
вались как наполнители–фотоинициаторы в фотополимерных композициях. Показано бо-
лее быстрое отвердевание и значительно более высокая твердость пленок фотокомпозиций
с дисперсным ZnO, модифицированным МФИ, чем с немодифицированным ZnO.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2013, №8 133
H.O. Ohar, N.M. Bukartyk, O.M. Shevchuk, V. S. Tokarev
Surface modification of dispersed fillers by a macrophotoinitiator with
benzoin moieties for the use in photopolymer compositions
Features of adsorption of a macrophotoinitiator with benzoin moieties (MPhI) on a surface of
dispersed TiO2 and ZnO are investigated. It is found that, in the first case, the physical adsorp-
tion took a place. In the second case, the process is more complicated and is accompanied by the
chemisorption and the crosslinking of MPhI macromolecules at the ZnO surface. Depending on
the adsorption time, either equilibrium or nonequilibrium adsorbed layers are formed at the filler
surface; the former are well bonded with the surface, while the latter are characterized by higher
adsorption values. The surface-modified mineral particles obtained are used as a filler-photoinitiator
in photopolymeric compositions. It is found that the faster crosslinking and the significantly higher
hardness of photocomposition films are reached in the presence of dispersed ZnO modified by MPhI
as compared to those with unmodified ZnO.
134 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2013, №8
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85873 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-02T11:51:40Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Огар, Г.О. Букартик, Н.М. Шевчук, О.М. Токарев, В.С. 2015-08-26T17:45:22Z 2015-08-26T17:45:22Z 2013 Модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях / Г.О. Огар, Н.М. Букартик, О.М. Шевчук, В.С. Токарев // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2013. — № 8. — С. 128–134. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85873 541.183,541.4,678.02,678.7 Дослiджено особливостi адсорбцiї макрофотоiнiцiатора з бензоїновими фрагментами (МФI) на поверхнi дисперсних TiO₂ й ZnO. Встановлено, що в першому випадку вiдбувається фiзична адсорбцiя, в другому — процес є бiльш складним та супроводжується хемосорбцiєю i структуруванням макромолекул на поверхнi ZnO. Залежно вiд часу адсорбцiї можуть формуватись адсорбцiйнi шари: рiвноважнi (що утримуються на поверхнi) або нерiвноважнi (що характеризуються бiльшою величиною адсорбцiї). Отриманi поверхнево модифiкованi частинки використанi як наповнювачi–фотоiнiцiатори в фотополiмерних композицiях. Показано бiльш швидке тверднення i значно вища твердiсть плiвок фотокомпозицiй з дисперсним ZnO, модифiкованим МФI, нiж з немодифiкованим ZnO. Исследованы особенности адсорбции макрофотоинициатора с бензоиновыми фрагментами (МФИ) на поверхности дисперсных TiO₂ и ZnO. Установлено, что в первом случае происходит физическая адсорбция, во втором — процесс является более сложным, сопровождается хемосорбцией и структурированием макромолекул на поверхности последнего. В зависимости от времени адсорбции могут формироваться равновесные (прочно удерживающиеся на поверхности) или неравновесные (характеризующиеся большей величиной адсорбции) адсорбционные слои. Полученные поверхностно модифицированные частицы использовались как наполнители–фотоинициаторы в фотополимерных композициях. Показано более быстрое отвердевание и значительно более высокая твердость пленок фотокомпозиций с дисперсным ZnO, модифицированным МФИ, чем с немодифицированным ZnO. Features of adsorption of a macrophotoinitiator with benzoin moieties (MPhI) on a surface of dispersed TiO₂ and ZnO are investigated. It is found that, in the first case, the physical adsorption took a place. In the second case, the process is more complicated and is accompanied by the chemisorption and the crosslinking of MPhI macromolecules at the ZnO surface. Depending on the adsorption time, either equilibrium or nonequilibrium adsorbed layers are formed at the filler surface; the former are well bonded with the surface, while the latter are characterized by higher adsorption values. The surface-modified mineral particles obtained are used as a filler-photoinitiator in photopolymeric compositions. It is found that the faster crosslinking and the significantly higher hardness of photocomposition films are reached in the presence of dispersed ZnO modified by MPhI as compared to those with unmodified ZnO. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях Модификация поверхности дисперсных наполнителей макрофотоинициатором с фрагментами бензоина для применения в фотополимерных композициях Surface modification of dispersed fillers by a macrophotoinitiator with benzoin moieties for the use in photopolymer compositions Article published earlier |
| spellingShingle | Модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях Огар, Г.О. Букартик, Н.М. Шевчук, О.М. Токарев, В.С. Хімія |
| title | Модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях |
| title_alt | Модификация поверхности дисперсных наполнителей макрофотоинициатором с фрагментами бензоина для применения в фотополимерных композициях Surface modification of dispersed fillers by a macrophotoinitiator with benzoin moieties for the use in photopolymer compositions |
| title_full | Модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях |
| title_fullStr | Модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях |
| title_full_unstemmed | Модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях |
| title_short | Модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях |
| title_sort | модифікація поверхні дисперсних наповнювачів макрофотоініціатором з фрагментами бензоїну для застосування в фотополімерних композиціях |
| topic | Хімія |
| topic_facet | Хімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85873 |
| work_keys_str_mv | AT ogargo modifíkacíâpoverhnídispersnihnapovnûvačívmakrofotoínícíatoromzfragmentamibenzoínudlâzastosuvannâvfotopolímernihkompozicíâh AT bukartiknm modifíkacíâpoverhnídispersnihnapovnûvačívmakrofotoínícíatoromzfragmentamibenzoínudlâzastosuvannâvfotopolímernihkompozicíâh AT ševčukom modifíkacíâpoverhnídispersnihnapovnûvačívmakrofotoínícíatoromzfragmentamibenzoínudlâzastosuvannâvfotopolímernihkompozicíâh AT tokarevvs modifíkacíâpoverhnídispersnihnapovnûvačívmakrofotoínícíatoromzfragmentamibenzoínudlâzastosuvannâvfotopolímernihkompozicíâh AT ogargo modifikaciâpoverhnostidispersnyhnapolniteleimakrofotoiniciatoromsfragmentamibenzoinadlâprimeneniâvfotopolimernyhkompoziciâh AT bukartiknm modifikaciâpoverhnostidispersnyhnapolniteleimakrofotoiniciatoromsfragmentamibenzoinadlâprimeneniâvfotopolimernyhkompoziciâh AT ševčukom modifikaciâpoverhnostidispersnyhnapolniteleimakrofotoiniciatoromsfragmentamibenzoinadlâprimeneniâvfotopolimernyhkompoziciâh AT tokarevvs modifikaciâpoverhnostidispersnyhnapolniteleimakrofotoiniciatoromsfragmentamibenzoinadlâprimeneniâvfotopolimernyhkompoziciâh AT ogargo surfacemodificationofdispersedfillersbyamacrophotoinitiatorwithbenzoinmoietiesfortheuseinphotopolymercompositions AT bukartiknm surfacemodificationofdispersedfillersbyamacrophotoinitiatorwithbenzoinmoietiesfortheuseinphotopolymercompositions AT ševčukom surfacemodificationofdispersedfillersbyamacrophotoinitiatorwithbenzoinmoietiesfortheuseinphotopolymercompositions AT tokarevvs surfacemodificationofdispersedfillersbyamacrophotoinitiatorwithbenzoinmoietiesfortheuseinphotopolymercompositions |