W rozprawie doktorskiej przebadano serię powłokotwórczych kopolimerów emulsyjnych zdolnych do fotosieciowania w wyniku procesu fotopolimeryzacji kationowej. Przebadano możliwość syntezy tych kopolimerów w oparciu o dwa monomery hybrydowe. Określono również wpływ parametrów procesu polimeryzacji emulsyjnej oraz struktury monomeru na wielkość cząstek oraz zawartość grup winyloksylowych lub epoksydowych w łańcuchu powstającego kopolimeru. Eksperymentalnie oceniono wpływ rodzaju komonomerów hydrofilowych wbudowanych w łańcuch kopolimeru emulsyjnego z grupami epoksydowymi na proces tworzenia powłok fotoutwardzalnych. Zbadano również kompatybilność rozcieńczalników reaktywnych, w których rozpuszczany był fotoinicjator kationowy, z fotoutwardzalnymi emulsjami kopolimerowymi zawierającymi grupy karboksylowe. Do śledzenia postępu procesów fotosieciowania zastosowano nowoczesną technikę FPT i eksperymentalnie dobrano odpowiednią sondę fluorescencyjną na bazie stilbenu, umożliwiającą monitorowanie postępu fotosieciowania powłok badanych kopolimerów emulsyjnych, oraz procesów fotopolimeryzacji monomerów hybrydowych. Ponadto, przebadano serię reakcji fotopolimeryzacji kationowej wybranych monomerów hybrydowych techniką FPT, inicjowanej 6 różnych fotoinicjatorami kationowymi. W wyniku wykonanych badań potwierdzono, że fotoinicjatory Sylanto charakteryzują się najkrótszym czasem indukcji oraz najwyższą szybkością fotopolimeryzacji monomerów hybrydowych. Wykazano, że powłoki polimerowe otrzymane na bazie kopolimerów emulsyjnych zawierających grupy epoksydowe mogą być fotosieciowane. Ponadto, udowodniono eksperymentalnie, że niezależnie od ilości wody resztkowej pozostającej w powłoce polimeru po etapie suszenia (tj. niezależnie od warunków suszenia powłoki), możliwe jest otrzymanie powłok na bazie kopolimerów emulsyjnych, zdolnych do ulegania fotosieciowaniu według mechanizmu fotopolimeryzacji kationowej. Zbadano również wpływ dawki promieniowania UV na stopień usieciowania powłoki kopolimeru emulsyjnego z grupami epoksydowymi. Potwierdzono eksperymentalnie możliwość dosieciowywania kompozycji fotoutwardzalnych kopolimerów emulsyjnych w procesie tzw. „dark curing”.
In this doctoral dissertation, a series of film-forming emulsion copolymers capable of UV cationic crosslinking was studied. The possibility of synthesizing these copolymers based on two hybrid monomers was tested. It was also determined how the parameters of the emulsion polymerization process and the monomer structure affect the particle size and the content of vinyloxy or epoxy groups in the chain of the resulting copolymer. The influence of the type of hydrophilic comonomers incorporated into the chain of emulsion copolymer with epoxy groups on the process of creating photo-curable coatings was assessed experimentally. The compatibility of the reactive diluents, in which the cationic photoinitiator was dissolved, with the photocurable copolymer emulsions containing carboxyl groups was also investigated. A modern FPT technique was used to monitor the progress of photocrosslinking processes and a stilbene-based fluorescent probe selected experimentally enabled monitoring of the photocrosslinking progress of the emulsion copolymers coatings and the photopolymerization processes of hybrid monomers. Moreover, UV cationic photopolymerization reactions of selected hybrid monomers with 6 different cationic photoinitiators were investigated by FPT (Fluorescence Probe Technique). It has been found, that the cationic photoinitiators of the Sylanto series are characterized by the shortest induction time and the highest photopolymerization rate of hybrid monomers. It has been confirmed that composition of emulsion copolymers containing epoxy group can be UV crosslinked. Moreover, it has been proved experimentally that regardless of the amount of residual water remaining in the polymer coating after the film formation process (i.e. regardless of the drying conditions of the coating), it is possible to obtain cationic photocurable coatings based on emulsion copolymers. The influence of the UV radiation dose on the degree of crosslinking of the emulsion copolymer coating with epoxy groups was also investigated. It has been confirmed experimentally that post crosslinking reactions of the photocurable cationic emulsion composition are possible in „ dark curing” process.
Wydział
Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
Status pracy dyplomowej
po obronie
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
