thesis

Synthesis Of Photoactive Urethane Acrylates

Abstract

Tez (Yüksek Lisans) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2010Thesis (M.Sc.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2010UV ışınları ile kürleme teknolojisi, hızlı kürleme duyarlılığı, ekonomik enerji tüketimi ve çevre kirliliğine duyarlılığı sayesinde polimerik maddelerin kürlenmesinde kabul görmüş olup, kaplamalarda, mürekkeplerde, baskı plakalarında ve mikroelektronik endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. UV ışınları ile kürlenebilen kaplamalar ise, üstün özellikleri ve mükemmel kimyasal dayanım, çözücüsüz teknoloji, çok hızlı polimerleşme ve iyi yaşlanma özellikleri gibi uygulama avantajlarından dolayı dikkati çekmiş ve gelecekte geleneksel çözücü bazlı kaplamaların yerini almaları öngörülmektedir. UV ışınları ile kürleşebilen kaplamalar için kullanılan oligomerler arasında, yüksek darbe ve gerilme kuvveti, aşınma dayanımı, kimyasallara ve çözücülere dayanımla birlikte tokluk gibi geniş yelpazedeki mükemmel uygulama özelliklerinden dolayı polüretan akrilat oligomerler daha çok ilgi çekmiş ve hızlı gelişme sağlamıştır. Diğer taraftan, ışık etkisi ile çapraz bağ yapabilen gruplar taşıyan ışığa duyarlı polimerler, makro ve mikro ölçekte taşbaskı, matbaacılık, sıvı kristal görüntüleme, doğrusal olmayan optik malzemeler, hologramlı görüntüleme sistemleri, birleşik devre teknolojisi, ışık etkisi ile kürlenebilen kaplamalar, ışık iletkenleri, enerji değiştirme malzemeleri gibi geniş çeşitliliğe sahip alanlardan dolayı son yıllarda dikkate değer ilgi toplamıştır. UV ışını ile kürleme, ısıya duyarlı polimerleri hızla çaprazbağ yapmak, onların fizikokimyasal özelliklerini değiştirmek için güçlü bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Çeşitli ışık ile polimerleşebilen gruplar arasında α,β-doymamış korbonil fonksiyonalitesi, UV absorpsiyon dalgaboyunda mükemmel fotoreaktivite gösterdiğinden dolayı dikkat çekmiştir. UV ışığı ile çapraz bağlanma, plastiğe zarar verebilecek belirgin bir iç ısınma olmaksızın, takviyeli veya takviyesiz biçimde kalın kesit alanına sahip malzemeleri elde etmek için mükemmel bir yoldur. Omurgasında veya yan zincirinde kalgon veya sinnamoil grubu olan polimerler, UV ışığı ile uyarıldıklarında karbon-karbon çift bağının siklo katılma reaksiyonu ile çapraz bağ yaparlar ve bu polimerlere negatif tipte fotorezistler denir. Bu tür polimerlerin yüksek fotoduyarlılık, film oluşturma yeteneği, uyarılmadan önce iyi çözünme, çapraz bağlandıktan sonra çözücülere, plazmalara ve aşındırıcı ajanlara karşı direnç gösterme ve yüksek ısısal kararlılık gösterme gibi özellikleri ticari fotorezist uygulamaları için büyük önem arzetmektedir. Bu çalışmada, kalgon modifiyeli, isoforondiizosiyanat ve polietilenglikol segmentleri içeren ve UV ışını ile kürlenebilen üretan akrilatlar sentezlenip UV ışını ile kürlenebilen formülasyona uygulanıp çapraz bağlanma ve film özellikleri araştırılmıştır.UV-curing technology is well accepted for the fast curing of polymeric materials, and it has been widely used in coatings, adhesives, inks, printing plates, and microelectronics because of its fast cure response, economical energy consumption and low contribution to environmental pollution. UV curable coatings have gained more and more attention and are expected to substitute the conventional solvent-based coatings, because of their superior properties and processing advantages such as excellent chemical resistance, solvent-free technology, ultrafast polymerization, and good weathering characteristics. Among the oligomers used for UV-curable coatings, polyurethane acrylate (PUA) oligomers have gained more and more attention and speedy development due to a wide range of excellent application properties, such as high impact and tensile strength, abrasion resistance and toughness combined with excellent resistance to chemicals and solvents. On the other hand, photosensitive polymers with photocrosslinkable groups have gained a considerable interest in recent years owing to a wide variety of applications in the field of macro- and microlithography, printing, liquid crystalline display, nonlinear optical materials , holographic head-up-display, integrated circuit technology, photocurable coatings, photoconductors, energy exchange materials, etc. UV radiation curing has been revealed as a powerful tool to crosslink rapidly the heat sensitive polymers and modifies, selectively in the illuminated areas, their physico-chemical characteristics. Among the various photocrosslinkable groups, α,β-unsaturated carbonyl unit has attracted particular attention due to its excellent photoreactivity at UV absorption wavelength. Crosslinking with ultraviolet light is an excellent method for obtaining articles with thick cross-sections, with or without reinforcement, without significant heat buildup in the interior, which could damage the plastic. Polymers with chalcone or cinnamoyl group either in the backbone or side chain undergo crosslinking through [2π + 2π] cycloaddition of the carbon–carbon double bond upon irradiation with UV light and such polymers are regarded as negative-type photoresists. These polymers with the properties of high photosensitivity, the ability to form films, good solubility before irradiation, resistance towards solvents, plasmas and etching agents after crosslinking and good thermal stability are very important for commercial photoresist applications. In this work, UV curable chalcone modified urethane acrylates (UA-C) containing isophorone diisocyanate and polyethyleneglycol segments were synthesized and employed in UV curable formulations. Crosslinking behaviour and film properties were investigated.Yüksek LisansM.Sc

    Similar works