Uso de luz visible para fotopolimerización vinílica en medio acuoso. Colorantes / sales de onio como sistema fotoiniciador

HERNÁN A. MONTEJANO; MARÍA LORENA GÓMEZ; SONIA BERTOLOTTI; CARLOS M. PREVITALI

La Plata

Congreso; Octavo Encuentro Latinoamericano de Fotoquímica y Fotobiología; 2004

Las sales de onio han sido extensamente empleadas en fotoiniciación de polimerizaciones  catiónicas con luz ultravioleta. Recientemente se ha renovado el interés en el empleo de estas sales, debido a aplicaciones de las mismas en polimerizaciones radicalarias y mixtas. En nuestro grupo de investigación observamos que la velocidad de polimerización vinílica iniciada por colorantes y aminas incrementa significativamente con el agregado de sales de iodonio. Si bien fue descripto anteriormente el uso de sistemas de dos componentes, formados por un colorante y una sal de onio, en fotoiniciación catiónica de polimerización; no se conocen antecedentes sobre su empleo en generación de radicales activos para polimerización vinílica. Aquí se presentan un estudio sobre la fotoiniciación de polimerización de acrilamida en agua, empleando como sistema fotoiniciador a los colorantes fenoxazínicos resazurina (Rz) y resorufina (Rf), y a la sal de onio cloruro de difeniliodonio (DFICl). Se determinaron los rendimientos cuánticos de fotoreacción entre los colorantes y DFICl. Las diferencias encontradas son discutidas a partir de parámetros cinéticos experimentales como constantes de quenching y tiempos de vida de estados excitados. Mediante experiencias de láser flash fotólisis se determinó que los estados excitados de los colorantes son desactivados por la sal de onio, mediante reacciones de transferencia de electrones, generando radicales neutros derivados de los colorantes y de la sal de onio. Finalmente, se muestran los resultados obtenidos dilatométricamente para la polimerización con luz visible de acrilamida en agua a pH 10, utilizando el sistema  iniciador Rz / DFICl; para el cual se observó un aumento de la velocidad de polimerización con la concentración de DFICl, alcanzando un valor máximo para DFICl  ~ 0,02 M. Por otra parte, se encontró que la velocidad de polimerización es de primer orden con la concentración de monómero, y orden 1/2 respecto a la intensidad de la luz. Estos resultados son coherentes con un mecanismo clásico de polimerización vinílica, asumiendo que el paso de terminación es de segundo orden.