2025 The Complete Guide To Principles of free radical photoinitiator application
Da der Photoinitiator einer der wichtigsten Rohstoffe in der Photopolymerisationsformel ist, gibt es einige allgemeine Grundsätze, die bei der Formulierung von Anwendungen zu beachten sind, wie z. B.: Abstimmung des Prinzips mit der Lichtquelle, Abstimmung des Prinzips mit dem Pigment, Abstimmung des Prinzips mit der Schichtdicke, Dosierungsprinzip, andere Prinzipien (Löslichkeitsprinzip, Kombinationsprinzip, Sicherheitsprinzip, Preisprinzip) und so weiter. Unabhängig von der Art des Abstimmungsprinzips ist das letztendliche Ziel dasselbe, nämlich eine kosteneffiziente Formulierung des Produkts zu entwickeln. Verschiedene Formulierungen der Gestaltung der Fotoinitiator Anforderungen sind auch sehr unterschiedlich, die spezifische Fotoinitiator Auswahl, Dosierung und Kombination von spezifischen Experimenten zu bestimmen, vor allem jetzt mehr und mehr personalisierte Produkte, unterschiedliche Leistung der Formulierung des Produkts erfordert die entsprechenden Fotoinitiator entsprechend.
Matching-Prinzipien mit der Lichtquelle: die aktuelle Lichtquelle der Photopolymerisation Industrie ist vor allem Quecksilber-Lampen, die wichtigsten spektralen Intensität der konventionellen Mitteldruck-Quecksilber-Lampen, wie in Tabelle 3, Abbildung 10 ist das UV-Emissionsspektrum von Mitteldruck-Quecksilber-Lampen, aus Tabelle 3 und Abbildung 10 kann in der Quecksilber-Lampe in 220nm-1300nm sind unterschiedliche Intensitäten der Emission Lichtwellen gesehen werden. Metallhalogenidlampen sind eine Klasse von Quecksilberlampen, die die Intensität bestimmter Wellenlängen erhöhen können, indem sie der Quecksilberlampe verschiedene Metalle hinzufügen, um die Emissionswellenlängen der Lampe zu verändern. In der Praxis werden sie oft in Verbindung mit konventionellen Mitteldruck-Quecksilberlampen verwendet. Daher sollten wir bei der Entwicklung einer Photopolymerisationsformel zunächst die Art der Lichtquelle berücksichtigen und den Photoinitiator mit der entsprechenden Wellenlänge für verschiedene Lichtquellen auswählen, um die Effizienz der Photoinitiatorausnutzung zu maximieren. Zum Beispiel ist die α-Hydroxyketon-Photoinitiator Lichtabsorptionswellenlänge selbst kurz, mit herkömmlichen Mitteldruck-Quecksilberlampe kann die Produktion Bedürfnisse zu erfüllen, aber die Acyl-Phosphin-Sauerstoff-Photoinitiator und Thioxanthron-Photoinitiator Lichtabsorptionswellenlänge ist länger, kann 370nm-400nm erreichen, wenn die Wahl der Eisen-Lampe (spezifische Verstärkung von 370nm-390nm Band), im Vergleich zu den herkömmlichen Mitteldruck-Quecksilber-Lampe Wenn die Eisen-Lampe ausgewählt wird (spezifische Verstärkung von 370nm-390nm Band), kann die Polymerisation Wirkung relativ gut im Vergleich zu den herkömmlichen Mitteldruck-Quecksilber-Lampe erhalten werden.
Heutzutage wird die UV-LED-Lichtquellentechnologie immer ausgereifter, insbesondere die Kosten für die Kommerzialisierung von Lichtquellen im 365nm-, 385nm-, 395nm- und 405nm-Band werden immer niedriger, und sie hat viele Vorteile im Vergleich zu Quecksilberlampen-Lichtquellen, wie z.B.: Energieeinsparung, Umweltschutz, hohe Effizienz, Gesundheit, lange Lebensdauer usw., was die Menschen dazu veranlasst, die Investitionen in die Formulierung von UV-LED-Lichtquellen zu erhöhen. Da UV-LED-Lichtquellen Lichtquellen mit einer einzigen Wellenlänge sind, ist die Selektivität des Photoinitiators bei UV-LED-Lichtquellen im Vergleich zu Quecksilberlampen stark reduziert. Daher für UV-LED-Lichtquelle Fotoinitiator Auswahl muss mehr Aufmerksamkeit zu zahlen, um das Problem, im Falle der UV-LED-Lichtquelle Photopolymerisation Formel Design ist nicht perfekt, die Verwendung von UV-LED-Lichtquelle + Quecksilberlampe Lichtquelle Kombination kann auch verschiedene Grade, um den Zweck der Energieeinsparung und Umweltschutz zu erreichen.
Matching die Farbe Prinzip: das Prinzip der Abstimmung der Fotoinitiator mit der Farbe bezieht sich hauptsächlich auf die UV-Absorptionsspitze des Fotoinitiators und die Farbe Transmissionsfenster Spiel, das so genannte Transmissionsfenster bezieht sich auf das Pigment / Farbstoff Lichtabsorption ist relativ schwach Lichtwellenband, ist dieses Band förderlich für die Übertragung von UV-Licht, so dass mehr Wirkung auf den Fotoinitiator. Wenn die UV-Absorptionsspitze des Fotoinitiators nicht gut mit dem Transmissionsfenster des Pigments/Farbstoffs übereinstimmt, konkurriert das Pigment/der Farbstoff mit dem Fotoinitiator, um die entsprechende Wellenlänge des UV-Lichts zu absorbieren, was zu einer Verringerung der Effizienz des Fotoinitiators führt, verbunden mit den Auswirkungen der sauerstoffblockierenden Aggregation, die ernsthaft dazu führen kann, dass das Produkt überhaupt nicht polymerisiert. Darüber hinaus muss die Wahl des Fotoinitiators in der Praxis auch auf die Pigmentabdeckung, die Dosierung, die Partikelgröße usw. abgestimmt werden, wie zum Beispiel: starke Abdeckung des Pigments ist relativ starke Absorption von Licht, so dass der Fotoinitiator muss einige der gleichen Konzentration von Produkten mit hoher Absorption zu verwenden, sondern auch angemessen, um die Menge des Fotoinitiators zu erhöhen; Pigment Dosierung entsprechend der Menge des Initiators muss auch entsprechend erhöht werden; Pigment Teilchengröße ist nicht förderlich für Die große Teilchengröße des Pigments ist nicht förderlich für das Eindringen von Licht, so dass der Initiator sollte von Produkten mit hoher Absorption bei der gleichen Konzentration ausgewählt werden, oder die Menge des Initiators sollte entsprechend erhöht werden.
Matching-Prinzip mit der Dicke der Beschichtung: unweigerlich das Problem der Dicke der Beschichtung in der praktischen Anwendung, Fotoinitiator für dicke Beschichtungen ist, um sicherzustellen, dass das Prinzip der Auswahl der tiefen unter Berücksichtigung der Oberflächenschicht, die Verwendung von langen Wellenlänge Fotoinitiator und relativ kurze Wellenlänge Fotoinitiator Kombination, die Menge der kombinierten Initiator müssen auch entsprechende Anpassungen nach der Dicke des Endprodukts. Für dünne Beschichtungen sollten besonderes Augenmerk auf die Frage der Sauerstoff-Blockierung zu zahlen, bei der Auswahl der Fotoinitiatoren kann als bevorzugt werden, um eine gewisse Anti-Oxidations-Blocking-Effekt von Wasserstoff-Capture-Typ Fotoinitiator und Cracking-Typ Fotoinitiator in Verbindung mit der entsprechenden Erhöhung der Menge hinzugefügt, die typischere Kombination von 184 + BP, aber die Menge hinzugefügt sollte nicht zu viel sein, zu viel ist anfällig für das Phänomen der Lichtabschirmung.
Dosierung Prinzip: ob es sich um eine Quecksilberlampe Lichtquelle oder UV-LED-Lichtquelle, Fotoinitiator in der tatsächlichen Anwendung zusätzlich zu prüfen, die Übereinstimmung mit der Lichtquelle, sondern müssen auch die Auswirkungen der Absorption, die Menge des Zusatzstoffes und andere Faktoren zu berücksichtigen. Der Zusatzbetrag, um die Polymerisation Bedürfnisse als ein Grundprinzip, hohe Aktivität Fotoinitiator kann hinzugefügt werden, um die Menge der entsprechenden, niedrige Aktivität Fotoinitiator kann die Menge der entsprechenden, sondern auch hohe Aktivität Fotoinitiator und niedrige Aktivität Fotoinitiator kann in Verbindung verwendet werden, das heißt, um die Polymerisation Bedürfnisse zu erfüllen und die Kosten der Formel. Erhöhen Sie die Menge an Fotoinitiator kann in der Tat verbessern die Aushärtung Geschwindigkeit, aber nicht mehr hinzufügen ist besser, fügen Sie zu viel wird viele Probleme bringen, wie zum Beispiel: das Auftreten von Licht Abschirmung Phänomen, der Grad der freien Radikale Kopplung erhöht, die momentane Polymerisation Temperatur ist zu hoch, was zu hitzeempfindlichen Substrat Verformung, Polymerisationsgeschwindigkeit ist zu schnell auf die Haftung des Produkts hat einen negativen Einfluss, Volumenschrumpfung erhöht Produkt Verformung, das Endprodukt Molekulargewicht Reduktion, die gesamten mechanischen Eigenschaften Rückgang, Rohstoffkosten erhöhen, Alterungsbeständigkeit Rückgang, verschlimmern die Vergilbung des Endprodukts, etc.Die Verringerung der Menge an Photoinitiator kann zu direkten Problemen wie unzureichender Polymerisation, erhöhtem Energieverbrauch, Leistungsabfall des Endprodukts usw. führen.
Bernhard Steyrer et al. verwendeten einen 3D-Drucker (DLP) mit einer Wellenlänge von 405 nm, um die UV-Absorptionsspektren von Ivocerin (Bis (4-methoxybenzoyl) diethylgermanium, BAPO (819) und TPO-L zu vergleichen (die UV-Absorptionsspektren der drei Photoinitiatoren sind in Abbildung 11 dargestellt, unter den gleichen Bedingungen haben Ivocerin und BAPO eine höhere Absorption als TPOL). Ivocerin und BAPO zeigten bei niedrigen Konzentrationen eine hohe Photoinitiatoraktivität. Wurde der Photoinitiatorzusatz erhöht, zeigten Ivocerin und BAPO eine deutlichere Lichtabschirmung, was sich negativ auf die Leistung des Endprodukts auswirkte.
Andere Prinzipien (Löslichkeitsprinzip, Kombinationsprinzip, Sicherheitsprinzip, Preisprinzip).
Löslichkeitsprinzip: Verschiedene Monomerharze haben eine unterschiedliche Löslichkeit für Photoinitiatoren, verschiedene Photoinitiatoren haben eine unterschiedliche Löslichkeit in demselben Harz oder Monomer, und die Löslichkeit desselben Initiators in demselben Harz oder Monomer kann auch zu verschiedenen Jahreszeiten unterschiedlich sein. Die Löslichkeit von Fotoinitiatoren kann oft durch Anpassung der Art des Harzes und des Monomers sowie der Menge des zugesetzten Fotoinitiators gelöst werden. Gegenwärtig ist die Löslichkeit der handelsüblichen radikalischen Fotoinitiatoren relativ schlecht: 369, 819, PBZ, usw..
Kombination Prinzip, jeder Fotoinitiator hat seine einzigartigen Vorteile und Nachteile, wie die weit verbreitete 1173, obwohl die Fotoinitiator Aktivität ist hoch, billig, und gute Kompatibilität mit Harz Monomer, aber seine Lichtabsorption Wellenlänge ist kurz, dicke Beschichtung Boden trocken mangelhaft, Geruch, leicht zu verflüchtigen. In einem vollständigen Verständnis der Vor- und Nachteile der einzelnen Fotoinitiator und dann effektiv mit der Verwendung der Ergebnisse kombiniert werden kann oft 1 + 1 > 2. Kombination mit der Verwendung des allgemeinen Prinzips der komplementären Wellenlängen, Arten von komplementären, Arten von stromlinienförmigen, gemeinsamen klassischen Kombinationen sind: 184 + BP, TPO + 184, 819 + 1173, ITX + 907, BP + EMK, usw..
Sicherheitsprinzipien, die aktuellen kommerziellen Fotoinitiatoren sind mehr oder weniger schädlich für den Menschen, bei der Verwendung des Prozesses sollte versuchen, die Verwendung von Geruch, flüchtig, leicht zu sublimieren das Produkt zu vermeiden, zusätzlich zu den Trümmern, die nach der Exposition Rückstände und Migration Fragen sollten auch bei der Gestaltung der Formulierung, vor allem die endgültige Anwendung in Lebensmittelverpackungen, kosmetische Verpackungen, pharmazeutische Verpackungen und andere Produkte in engem Kontakt mit dem menschlichen Körper berücksichtigt werden. Im Vergleich zu herkömmlichen niedermolekularen Photoinitiatoren sind großmolekulare Photoinitiatoren und polymerisierbare Photoinitiatoren relativ viel sicherer und können für den Einsatz in einigen Branchen in Betracht gezogen werden, die auf Sicherheitsanforderungen achten. Derzeit haben handelsübliche niedermolekulare Photoinitiatoren eine relativ hohe Sicherheit 2959 und CQ (Campherchinon).
Preis-Prinzip, in den letzten Jahren, mit der häufigen Entstehung von Umweltschutzmaßnahmen, verschiedene chemische Rohstoffe haben unterschiedliche Grade der Knappheit, Fotoinitiator Industrie im Jahr 2017 gezeigt, gibt es einzelne Produkte zu dem Preis der Situation, so in der Formulierung Design sollte immer darauf achten, die Preisänderungen auf dem Markt und bereiten einen Backup-Plan. Obwohl die Maximierung der Produktgewinne ist das Streben der Menschen, aber manchmal ist es nicht die billiger der Preis, desto höher ist der Gewinn, um die Produktqualität unter der Prämisse zu versuchen, Low-Cost-Fotoinitiator wählen, um eine kostengünstige Produkte von allen anerkannt Design.
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