РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКИ ОСНОВНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Відправні речовини, матеріали та прилади
У роботі використовувався полівініловий спирт (ПВС) - продукт лужного омилення
полівінілацетату, марки 16/1 (ГОСТ 10779-78). Це білий порошок, нетоксичний,
розчинний у воді. У синтезованому на його основі модифікованому полівініловому
спирті (МПВС), частина ОН-груп ПВС заміщена на фрагменти метилолметакриламіду:
- СН2 – СН – (СН2 – СН)n-
| |
ОН О – СН2 – N – С – С = СН2 (2.1)
| || |
Н О СН3
Цей продукт було розроблено на кафедрі технології фототехнічних виробництв
Української академії друкарства (УАД)[126]. Отримано ряд композицій із різним
ступенем заміщення ОН-груп (40%, 60%, 80%, 100%). 100%-заміщений ПВС є
полівінілметоксиметакриламід (ПВММА). Модифікований ПВС із різним ступенем
заміщення ОН-груп є продуктом, що промислово випускається дослідним
виробництвом НДІ хімії і технології полімерів імені академіка В.А. Каргіна ”
(м. Дзержинськ, Росія).
Як ініціатори фотополімеризації використовувались сполуки різного хімічного
складу (таб. 2.1).
Фотоініціатори ФАТ та Ф-1 синтезовані на кафедрі поліграфічного
матеріалознавства та хімії УАД[127], а фотоініціатори Ф-2, Ф-3, Ф-4 –
промислового виробництва (Черкаський завод хімреактивів).
Таблиця 2.1
Фотоініціатори
Умовне скороченння назви фотоініціатора
Назва фотоініціатора
ФАТ
2,2-біс-(8-окси-3,6-диоксаоктилок-си)фенілетанон
Ф-1
2,2-біс-(окси-дипропанокси)фенілетанон
Ф-2
Ni(асас)2 , ТУ 6-09-09-598-81,
ацетилацетонат нікелю
Ф-3
Cu(еасас)2 , ТУ 6-09-543-74,
етилацетоацетат міді
Ф-4
Co(асас)3 ,ТУ 6-09-09-841-75,
ацетилацетонат кобальту
Вищезгадані МПВС та фотоініціатори складали основу приготованих
фотополімеризаційноздатних композицій (ФПК). Приготування ФПК полягало у
змішуванні водного розчину ПВММА з фотоініціатором за допомогою механічної
мішалки. Для фотоініціаторів ФАТ та Ф-1 час перемішування складав 3...5 хв, а
для фотоініціаторів Ф-2, Ф-3, Ф-4 – tприг=5...10 хв. (u = 120об/хв.) Було
приготовано ряд композицій, співвідношення компонентів яких подано в
табл.2.2[128-130]. Плівкові зразки композицій відливалися на скляних поверхнях
(у чашках Петрі).
Для опромінювання зразків використовувався настільний опромінювач ОКН-11М (ТУ
64-1-1618-77), обладнаний ртутно-кварцевою лампою ПРК-4. Відстань від джерела
опромінювання до зразка – 15 см, час опромінювання – 10-1200 с.
Таблиця 2.2
Вміст фотоініціаторів в досліджуваних ФПК.
Основа ТФПК
Фотоініціатор
Вміст фотоініціатора в ТФПК, мас%
ПВММА
ФАТ
1,2...3,0 (кожні 0,2)
ПВММА
Ф-1
1,2...3,0 (кожні 0,2)
ПВММА
Ф-3
1,2...3,0 (кожні 0,2)
ПВММА
Ф-4
1,2...3,0 (кожні 0,2)
Під час проведення досліджень були використані також розчинники : уайт-спірит,
ацетон, скипидар, етанол, метанол. Усі речовини, випущені промислово, мали
хімічну кваліфікацію “ч”.
Для проведення досліджень використовувались наступні поліграфічні матеріали :
фарба трафаретного друку Ст 3.12 (на основі етерів каніфолі, з високим
кислотним числом), захисна, що змивається лужним розчином, яка використовується
при виготовленні друкованих плат (для досліджень зносостійкості ТДФ);
фарба трафаретного друку ТПХВ (на основі полівінілхлоридної смоли і акрилового
кополімеру), яка використовується для друкування на палітурних матеріалах (для
досліджень зносостійкості ТДФ);
фарба трафаретного друку фірми “SERICOL” (для досліджень зносостійкості ТДФ);
фарба офсетного друку серії 2513-011 (на основі фенол- формальдегідної,
модифікованої каніфоллю, смоли) - для досліджень зносостійкості офсетних форм;
зволожуючий розчин на основі натрію фосфорнокислого та ортофосфорної кислоти –
для досліджень стійкості до нього копіювальних шарів. [131]
2.2. ІЧ-спектроскопія
Для ідентифікації синтезованих сполук та композицій, а також для дослідження
процесу фотополімеризації, використовувався метод ІЧ-спектроскопії, який
ґрунтується на властивостях речовин вибірково поглинати окремі ділянки
електромагнітного випромінювання (мається на увазі оптичний діапазон) [132].
Запис спектру поглинання здійснювався на інфрачервоному спектрофотометрі UR-20
фірми Carl Zeiss.
Попередньо готувався взірець-таблетка (суміш порошку речовини, яка
досліджувалась, з KBr). Як основа таблеток використовувався порошок KBr
особливого ступеня очищення (ТУ 6-09-476-70). Оптимальна масова доля речовини,
що досліджувалась, складала 0,1...0,5 мас.%. Порошок речовини (ПВС, АМК та ін.)
і порошок KBr засипали за допомогою металевої лопатки у півсферу приладу
Vibrator, DDR-GM 9458. Подрібнення та перемішування порошків у даному приладі
тривало 5 хв. Після чого отриману суміш вміщували у спеціальну прес-форму, яку
встановлювали в гідравлічний прес типу ДП-36, що забезпечує тиск до 700 МПа.
Для попередження адсорбції вологи пресування проводили у вакуумі. Час
таблетування - 2 хв. Одержану таким чином таблетку вміщували в спектрофотометр
для запису спектру.
Спектрофотометр UR-20 дає змогу також отримати спектр, використовуючи плівкові
взірці. При використанні цього методу, отримували полімерні плівки МПВС та
інших композицій на склі КРС-5. Для цього розтирали по кілька крапель кожної
композиції по скляних пластинках поліуретановим ракелем.
2.3. ЕПР-спектроскопія
Метод ЕПР ( електронного парамагнітного резонансу ) грунтується на відомому
ефекті Зеемана, суть якого полягає в тому, що при введенні парамагнітної
частинки, яка характеризується квантовим числом s в постійне магнітне поле, її
основний енергетичний рівень розщеплююється на 2s+1 підрівні, віддалені один
від одного інтервалами енергії, що дорівнюють:
E = hn=g bB , (2.2)
де B - магнітна інду
- Киев+380960830922