Поведение фотополимерных материалов при недостаточной продолжительности их фотополимеризации

[Fred]

В стоматологии гелиевыми пломбами называют композитные акриловые пластмассы, которые твердеют от воздействия либо УФ лучей, либо видимого света с длиной волны, соответствующей примерно синей части спектра.

Меня заинтересовал следующий вопрос - если на фотополимер очень коротко посветить, после чего его поместить в темное место, полимеризация будет продолжаться? Если я правильно понимаю химию данного процесса, то свет всего лишь инициирует полимеризацию, после чего она уже идет сама по себе. Тем не менее, материалы светить советуют определенное время, что, как будто противоречит данному логическому заключению. На практике, если на наш стоматологический полимер посветить очень коротко, а потом положить его на некоторое время куда-н в темное место, он бывает хрупким. Почему это так, может ингибиторы полимеризации, которые кладут в состав фотополимеров, прекращают полимеризацию если не светить на материал, или я неправильно понимаю процесс, и недостаточно только инициировать процесс коротким импульсом света?

Короче, рассудите, пожалуйста.

[Jinn]

Кратковременного (импульсного) воздействия недостаточно. В Вашей композиции еще содержится и фотоинициатор. Полимеризация мономеров под действием УФ-излучения в принципе может протекать без участия каких-либо других соединений. Такой процесс называется просто полимеризацией и протекает довольно медленно. Для ускорения реакции в композицию вводят небольшие количества веществ, способных под действием света генерировать свободные радикалы и/или ионы, инициирующие цепную реакцию полимеризации. Такой тип полимеризации называется фотоинициированной. Несмотря на незначительное содержание фотоинициатора в композиции, ему принадлежит исключительно важная роль, определяющая как многие характеристики процесса отверждения (скорость фотополимеризации, широту экспонирования), так и свойства полученных покрытий. В качестве фотоинициаторов находят применение производные бензофенона, антрахинона, тиоксантона, асцилфосфиноксиды, пероксипроизводные и т.д.

[Fred]

Кратковременного (импульсного) воздействия недостаточно. В Вашей композиции еще содержится и фотоинициатор. Полимеризация мономеров под действием УФ-излучения в принципе может протекать без участия каких-либо других соединений. Такой процесс называется просто полимеризацией и протекает довольно медленно. Для ускорения реакции в композицию вводят небольшие количества веществ, способных под действием света генерировать свободные радикалы и/или ионы, инициирующие цепную реакцию полимеризации. Такой тип полимеризации называется фотоинициированной. Несмотря на незначительное содержание фотоинициатора в композиции, ему принадлежит исключительно важная роль, определяющая как многие характеристики процесса отверждения (скорость фотополимеризации, широту экспонирования), так и свойства полученных покрытий. В качестве фотоинициаторов находят применение производные бензофенона, антрахинона, тиоксантона, асцилфосфиноксиды, пероксипроизводные и т.д.

 

Значит постоянное излучение нужно для того, чтобы постоянно выделялись бы вещества, инициирующие полимеризацию, и однократной короткой инициации реакции не хватает, я правильно понял?

[Jinn]

Значит постоянное излучение нужно для того, чтобы постоянно выделялись бы вещества, инициирующие полимеризацию, и однократной короткой инициации реакции не хватает, я правильно понял?

 

Да. Фотоинициатор расходуется постепенно. И для его распада на радикалы требуется излучение.

[Maximoose]

Дело в том, что свободные радикалы, образовавшиеся после облучения фотоинициатора, через короткое время дохнут даже без ингибитора полимеризации - например, за счёт обрыва друг друг на друге (ака квадратичный обрыв). Чтобы поддерживать их концентрацию на нужном уровне и довести полимеризацию до нужной конверсии, нужно облучать так, как сказано в инструкции (там могут быть всякие тонкости).

[Fred]

А происходит ли постепенная медленная "дополимеризация" продукта после его полимеризации светом в течение нужного времени? У нас называют этот процесс "темной полимеризацией", и утверждают, что полимеризация еще помаленьку идет и в условиях темноты. Выглядит логично, а как по-настоящему?

[Maximoose]

По идее, образовавшиеся радикалы дохнут в течение нескольких секунд. Другое дело, я не знаю, что у Вас за полимеры: может быть, в них есть группы, способные полимеризоваться по ионному механизму с инициированием гидроксил-анионами (емнип, это умеют цианакрилаты), а может, там вообще какое-нибудь раскрытие эпоксидного цикла. Такие процессы могут идти в темноте долгое время.

[Fred]

По идее, образовавшиеся радикалы дохнут в течение нескольких секунд. Другое дело, я не знаю, что у Вас за полимеры: может быть, в них есть группы, способные полимеризоваться по ионному механизму с инициированием гидроксил-анионами (емнип, это умеют цианакрилаты), а может, там вообще какое-нибудь раскрытие эпоксидного цикла. Такие процессы могут идти в темноте долгое время.

 

У нас больше всего вот такие

 

[Maximoose]

Хм, честные метакрилаты — т.е. в условиях пломбы только радикалка, которая после выключения УФ, да ещё и в присутствии кислорода, тут же загнётся. Единственный реальный вариант с темновой полимеризацией — это инициатор, разваливающийся на радикалы при комнатной температуре, но чё-то я в него слабо верю. Т.е., по-моему, после выключения лампы праздник заканчивается.

 

А по другим компонентам смеси данных нет?