2025 The Complete Guide To Principles of free radical photoinitiator application
Photoinisiator sebagai salah satu bahan baku utama dalam formula fotopolimerisasi, ada beberapa prinsip umum yang perlu diperhatikan saat merumuskan aplikasi, seperti: mencocokkan prinsip dengan sumber cahaya, mencocokkan prinsip dengan pigmen, mencocokkan prinsip dengan ketebalan lapisan, prinsip dosis, prinsip lain (prinsip kelarutan, prinsip kombinasi, prinsip keamanan, prinsip harga) dan sebagainya. Apa pun jenis prinsip pencocokannya, tujuan akhirnya adalah sama: yaitu, merancang formulasi produk yang hemat biaya. Formulasi yang berbeda dari desain persyaratan photoinisiator juga sangat berbeda, pemilihan photoinisiator spesifik, dosis dan kombinasi eksperimen spesifik untuk menentukan, terutama sekarang semakin banyak produk yang dipersonalisasi, kinerja yang berbeda dari formulasi produk memerlukan photoinisiator yang sesuai yang sesuai dengannya.
Prinsip pencocokan dengan sumber cahaya: sumber cahaya industri fotopolimerisasi saat ini terutama adalah lampu merkuri, intensitas spektral utama lampu merkuri bertekanan sedang konvensional seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3, Gambar 10 adalah spektrum emisi UV lampu merkuri bertekanan sedang, dari Tabel 3 dan Gambar 10 dapat dilihat bahwa pada lampu merkuri pada 220nm-1300nm terdapat intensitas gelombang cahaya emisi yang berbeda. Lampu halida logam adalah kelas lampu merkuri yang dapat meningkatkan intensitas panjang gelombang tertentu dengan menambahkan logam yang berbeda ke lampu merkuri untuk mengubah panjang gelombang emisi lampu. Dalam praktiknya, lampu ini sering digunakan bersama dengan lampu merkuri bertekanan sedang konvensional. Oleh karena itu, ketika merancang formula fotopolimerisasi, pertama-tama kita harus mempertimbangkan jenis sumber cahaya, dan memilih inisiator foto dengan panjang gelombang yang sesuai untuk sumber cahaya yang berbeda untuk memaksimalkan efisiensi pemanfaatan inisiator foto. Misalnya, panjang gelombang penyerapan cahaya fotoinisiator α-hidroksi keton itu sendiri pendek, dengan lampu merkuri bertekanan sedang konvensional dapat memenuhi kebutuhan produksi, tetapi panjang gelombang penyerapan cahaya fotoinisiator oksigen asil fosfin dan fotoinisiator tioxanthrone lebih panjang, bisa mencapai 370nm-400nm, jika pilihan lampu besi (peningkatan spesifik pita 370nm-390nm), dibandingkan dengan lampu merkuri bertekanan sedang konvensional Jika lampu besi dipilih (peningkatan spesifik pita 370nm-390nm), efek polimerisasi dapat diperoleh dengan relatif baik dibandingkan dengan lampu merkuri bertekanan sedang konvensional.
Saat ini, teknologi sumber cahaya UV-LED menjadi semakin matang, terutama biaya komersialisasi sumber cahaya pita 365nm, 385nm, 395nm, 405nm semakin rendah dan rendah, dan memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan sumber cahaya lampu merkuri, seperti: penghematan energi, perlindungan lingkungan, efisiensi tinggi, kesehatan, umur panjang, dll., yang membuat orang meningkatkan investasi dalam perumusan sumber cahaya UV-LED. Karena sumber cahaya UV-LED adalah sumber cahaya dengan panjang gelombang tunggal, dibandingkan dengan lampu merkuri, sumber cahaya UV-LED untuk selektivitas fotoinisiator sangat berkurang. Oleh karena itu, untuk pemilihan fotoinisiator sumber cahaya UV-LED perlu lebih memperhatikan agar sesuai dengan masalahnya, dalam hal desain formula fotopolimerisasi sumber cahaya UV-LED tidak sempurna, penggunaan sumber cahaya UV-LED + kombinasi sumber cahaya lampu merkuri juga dapat berbeda derajat untuk mencapai tujuan penghematan energi dan perlindungan lingkungan.
Mencocokkan prinsip warna: prinsip pencocokan photoinisiator dengan warna terutama mengacu pada puncak penyerapan UV dari photoinisiator dan kecocokan jendela transmisi warna, yang disebut jendela transmisi mengacu pada penyerapan cahaya pigmen / pewarna adalah pita gelombang cahaya yang relatif lemah, pita ini kondusif untuk transmisi sinar UV, jadi lebih banyak tindakan pada photoinisiator. Jika puncak penyerapan UV dari photoinisiator tidak cocok dengan jendela transmisi pigmen / pewarna, pigmen / pewarna akan bersaing dengan photoinisiator untuk menyerap panjang gelombang sinar UV yang sesuai, mengakibatkan penurunan efisiensi photoinisiator, ditambah dengan dampak agregasi pemblokiran oksigen, yang secara serius dapat menyebabkan tidak ada polimerisasi produk sama sekali. Selain itu, dalam praktiknya, pemilihan photoinisiator juga harus sesuai dengan cakupan pigmen, dosis, ukuran partikel, dll., seperti: cakupan pigmen yang kuat adalah penyerapan cahaya yang relatif kuat, sehingga fotoinisiator perlu menggunakan beberapa konsentrasi produk yang sama dengan absorbansi tinggi, tetapi juga sesuai untuk meningkatkan jumlah fotoinisiator; dosis pigmen yang sesuai dengan jumlah inisiator juga perlu ditingkatkan secara tepat; ukuran partikel pigmen tidak kondusif untuk Ukuran partikel pigmen yang besar tidak kondusif untuk penetrasi cahaya, sehingga inisiator harus dipilih dari produk dengan absorbansi tinggi pada konsentrasi yang sama, atau jumlah inisiator harus ditingkatkan dengan tepat.
Prinsip pencocokan dengan ketebalan lapisan: pasti menghadapi masalah ketebalan lapisan dalam aplikasi praktis, photoinisiator untuk lapisan tebal adalah untuk memastikan bahwa prinsip pemilihan yang dalam dengan mempertimbangkan lapisan permukaan, penggunaan photoinisiator panjang gelombang panjang dan kombinasi photoinisiator panjang gelombang yang relatif pendek, jumlah inisiator gabungan juga perlu melakukan penyesuaian yang sesuai sesuai dengan ketebalan produk akhir. Untuk pelapis tipis harus memberikan perhatian khusus pada masalah pemblokiran oksigen, dalam pemilihan fotoinisiator dapat dianggap lebih disukai untuk memiliki efek pemblokiran anti-oksidasi tertentu dari fotoinisiator tipe penangkapan hidrogen dan fotoinisiator tipe perengkahan yang digunakan bersama dengan peningkatan yang sesuai dalam jumlah yang ditambahkan, kombinasi yang lebih khas dari 184 + BP, tetapi jumlah yang ditambahkan tidak boleh terlalu banyak, terlalu banyak rentan terhadap fenomena perisai cahaya.
Prinsip dosis: apakah itu sumber cahaya lampu merkuri atau sumber cahaya UV-LED, inisiator foto dalam proses aplikasi yang sebenarnya selain mempertimbangkan kecocokan dengan sumber cahaya, tetapi juga perlu mempertimbangkan dampak absorbansi, jumlah aditif dan faktor lainnya. Jumlah penambahan untuk memenuhi kebutuhan polimerisasi sebagai prinsip dasar, fotoinisiator aktivitas tinggi dapat ditambahkan untuk mengurangi jumlah yang sesuai, fotoinisiator aktivitas rendah dapat meningkatkan jumlah yang sesuai, tetapi juga fotoinisiator aktivitas tinggi dan fotoinisiator aktivitas rendah dapat digunakan bersamaan, yaitu untuk memenuhi kebutuhan polimerisasi dan menyeimbangkan biaya formula. Menambah jumlah photoinitiator memang dapat meningkatkan kecepatan curing, tetapi tidak menambahkan lebih banyak lebih baik, menambahkan terlalu banyak akan membawa banyak masalah, seperti: terjadinya fenomena perisai cahaya, tingkat kopling radikal bebas meningkat, suhu polimerisasi sesaat terlalu tinggi yang mengakibatkan deformasi substrat yang peka terhadap panas, kecepatan polimerisasi yang terlalu cepat pada adhesi produk berdampak negatif, penyusutan volume meningkatkan deformasi produk, pengurangan berat molekul produk akhir, penurunan sifat Mekanis secara keseluruhan, peningkatan biaya bahan baku, penurunan ketahanan terhadap penuaan, memperparah penguningan pada produk akhir, dll.mengurangi jumlah fotoinisiator dapat membawa masalah langsung dari polimerisasi yang tidak mencukupi, peningkatan konsumsi energi, kegagalan kinerja produk akhir, dll.
Bernhard Steyrer dkk. menggunakan printer 3D (DLP) 405 nm untuk membandingkan spektrum absorbansi UV dari Ivocerin (Bis (4-methoxybenzoyl) diethylgermanium, BAPO (819) dan TPO-L (spektrum absorbansi UV dari tiga photoinisiator ditunjukkan pada Gambar 11, dalam kondisi yang sama, Ivocerin dan BAPO memiliki absorbansi yang lebih tinggi dibandingkan dengan TPOL dalam kondisi yang sama). Ivocerin dan BAPO menunjukkan aktivitas fotoinisiator yang tinggi pada konsentrasi rendah, dan ketika penambahan fotoinisiator ditingkatkan, Ivocerin dan BAPO menunjukkan perisai cahaya yang lebih jelas, yang berdampak buruk pada kinerja produk akhir.
Prinsip-prinsip lain (prinsip kelarutan, prinsip kombinasi, prinsip keamanan, prinsip harga).
Prinsip kelarutan, resin monomer yang berbeda memiliki kelarutan yang berbeda terhadap fotoinisiator, fotoinisiator yang berbeda memiliki kelarutan yang berbeda dalam resin atau monomer yang sama, dan kelarutan inisiator yang sama dalam resin atau monomer yang sama mungkin juga berbeda di musim yang berbeda. Kelarutan fotoinisiator sering kali dapat diatasi dengan menyesuaikan jenis resin dan monomer serta jumlah fotoinisiator yang ditambahkan. Saat ini, kelarutan fotoinisiator radikal bebas komersial konvensional adalah varietas yang relatif buruk: 369, 819, PBZ, dll..
Prinsip kombinasi, setiap photoinisiator memiliki kelebihan dan kekurangan yang unik, seperti 1173 yang banyak digunakan, meskipun aktivitas photoinisiasi tinggi, murah, dan kompatibilitas yang baik dengan monomer resin, tetapi panjang gelombang penyerapan cahayanya pendek, lapisan bawah yang tebal kurang kering, bau, mudah menguap. Dalam pemahaman penuh tentang kelebihan dan kekurangan masing-masing photoinisiator dan kemudian dikombinasikan secara efektif dengan penggunaan hasilnya sering dapat diperoleh 1 + 1 > 2. Kombinasi dengan penggunaan prinsip umum panjang gelombang komplementer, jenis komplementer, jenis ramping, kombinasi klasik yang umum adalah: 184 + BP, TPO + 184, 819 + 1173, ITX + 907, BP + EMK, dll..
Prinsip-prinsip keamanan, fotoinisiator komersial saat ini sedikit banyak berbahaya bagi manusia, dalam penggunaan prosesnya harus berusaha menghindari penggunaan bau, mudah menguap, mudah menyublimkan produk, selain puing-puing yang dihasilkan setelah terpapar residu dan masalah migrasi juga harus dipertimbangkan ketika merancang formulasi, terutama aplikasi akhir dalam kemasan makanan, kemasan kosmetik, kemasan farmasi dan produk lain yang bersentuhan dekat dengan tubuh manusia. Dibandingkan dengan fotoinisiator molekul kecil tradisional, fotoinisiator molekul besar dan fotoinisiator yang dapat dipolimerisasi relatif jauh lebih aman dan dapat dipertimbangkan untuk digunakan di beberapa industri yang sensitif terhadap persyaratan keselamatan. Saat ini, fotoinisiator molekul kecil komersial memiliki keamanan yang relatif tinggi 2959 dan CQ (kamper kuinon).
Prinsip harga, dalam beberapa tahun terakhir, dengan seringnya munculnya kebijakan perlindungan lingkungan, berbagai bahan baku kimia telah menunjukkan berbagai tingkat kekurangan, industri pemrakarsa foto pada tahun 2017, ada produk individu yang tersedia dengan harga situasi, sehingga dalam desain formulasi harus selalu memperhatikan perubahan harga di pasar dan menyiapkan rencana cadangan. Meskipun maksimalisasi keuntungan produk adalah pengejaran orang, tetapi kadang-kadang tidak semakin murah harganya semakin tinggi keuntungannya, untuk memastikan kualitas produk di bawah premis mencoba memilih photoinisiator berbiaya rendah untuk merancang produk hemat biaya yang diakui oleh semua orang.
Hubungi Kami Sekarang!
Jika Anda membutuhkan Harga, silakan isi informasi kontak Anda di formulir di bawah ini, kami biasanya akan menghubungi Anda dalam waktu 24 jam. Anda juga bisa mengirim email kepada saya sale01@longchangchemical.com selama jam kerja (8:30 pagi hingga 6:00 sore UTC+8 Senin-Sabtu) atau gunakan obrolan langsung situs web untuk mendapatkan balasan secepatnya.