Studium migrace železoarenového fotoiniciátoru z vytvrzeného pojivového filmu UV/VIS spektroskopií

Ing. Ondřej Škola

Diplomová práce

The study of migration of iron-arene photoinitiators from cured film by UV/VIS spectroscopy

Anotace:

Cílem této práce bylo sledovat množství migrujícího železoarénového fotoiniciátoru Irgacure 261 z UV zářením vytvrzovaného pojivového systému pomocí metody UV/VIS spektroskopie za různých podmínek vytvrzení a doby extrakce. V teoretické části je popsáno rozdělení systémů vytvrzovaných energeticky bohatým zářením, radikálový a kationový proces fotopolymerace a možnosti modifikace železoarénových fotoiniciátorů. V další části je popsána problematika migrace fotoiniciátorů a dalších látek z vytvrzeného pojivového filmu z obalů do potravin a legislativa vztahující se k této problematice. V poslední části jsou popsány metody FTIR a UV/VIS spektroskopie. V experimentální části je popsán průběh polymerace epoxidového pojiva Celoxide 2021P iniciovaného železoarénovým fotoiniciátorem Irgacure 261, v závislosti na koncentraci fotoiniciátoru a době vytvrzení, pomocí infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací. Dále je sledováno množství migrujících látek z tohoto pojivového systému v závislosti na koncentraci fotoiniciátoru, stupni dosažené konverze a době extrakce. Výsledky ukázaly, že je možné použití UV/VIS spektroskopie pro sledování množství migrace fotoiniciátoru ze systému Irgacure 261/Celloxide 2021P a k orientačnímu stanovení množství uvolněného pojiva. Stanovení přesného množství migrujícího pojiva nebylo možné z důvodu překryvu absorpčních pásů pojiva a isopropyl benzenu, který vzniká při rozpadu fotoiniciátoru.

Abstract:

The aim of this work was to monitor the amount of iron-arene photoinitiator Irgacure 261 migrating from a binder system cured by UV radiation through UV/VIS spectroscopy under different curing conditions and time of extraction. The theoretical section describes the distribution of systems cured with energy-rich radiation, radical and cationic photopolymerization process and the possibility of modifying iron-arene photoinitiators. The next section describes the issues of photoinitiator and other substance migrations from the cured binder film from food packages and the legislation related to this issue. The last section describes the methods of FTIR and UV/VIS spectroscopy. The experimental section describes the process of epoxy binder Celoxide 2021P polymerization initiated by iron-arene photoinitiator Igracure 261, depending on the concentration of photoinitiator and curing time, with the use of infrared spectroscopy with Fourier transformation. Furthermore, the number of substances migrating from the binding system is controlled depending on the photoinitiator concentration, the achieved conversion degree and the time of extraction. The results showed that it is possible to use UV/VIS spectroscopy to monitor the amount of migrating photoinitiator from the Irgacure 261/Celloxide 2021P system and for tentative determination of released binder amount. Determining the exact amount of migranting binder was not possible due to absorption band overlapping of the binder and isopropyl benzene, resulting from the photoinitiator decomposition.

Klíčová slova

fotoiniciátor, kationová polymerace, migrace, UV/VIS, FTIR spektroskopie

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 5. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 8. 6. 2012
• Vedoucí: Ing. Bohumil Jašúrek, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Magisterský studijní program / obor:
Polygrafie / Polygrafie