2023 Panduan Lengkap Analisis faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi polimerisasi photoinisiator
Dalam beberapa tahun terakhir, polimerisasi yang diprakarsai oleh foto telah banyak digunakan dalam perekat pengawet cahaya, tinta pengawet cahaya, pelapis pengawet cahaya, pencetakan 3D, dan bidang lainnya. Proses fotopolimerisasi sering dianggap sebagai semacam "kimia hijau", menggunakan cahaya sebagai kekuatan pendorong untuk menginduksi reaksi polimerisasi dengan menyerap energi foton dan menjalani reaksi fotokimia yang menyertainya untuk membentuk spesies aktif inisiasi yang sesuai, seperti radikal bebas, kation, dan sebagainya.
Pertama-tama, inisiator foto Molekul fotoinisiator sebagian besar merupakan molekul dipol dengan muatan berbeda di kedua ujung molekul, yang berinteraksi dengan sistem seperti dipol dan dengan demikian berkumpul di area tertentu, sehingga efek sangkar pelarut yang dibentuk oleh monomer juga akan mempengaruhi distribusi fotoinisiator. Sebagai contoh, sistem fotoinisiator campuran dalam praktiknya, proses pencampuran akan mempengaruhi efek polimerisasi dari urutan penambahan yang berbeda, alasan mendasarnya adalah bahwa urutan penambahan yang berbeda dari interaksi dipol fotoinisiator dan efek sangkar pelarut dalam sistem tidak dalam keadaan yang sama; kedua, kompatibilitas yang berbeda juga akan menyebabkan perubahan efisiensi inisiasi, seperti mengandung molekul inisiator rantai fluorokarbon atau silikon yang mengandung molekul inisiator rantai silikon akan mengambang, dll.Ketidakhomogenan fotoinisiator juga akan mempengaruhi proses fotokimia molekul dalam proses fotolisis, misalnya, spektrum serapan molekul dalam lingkungan mikro kutub bergeser ke arah merah dan hasil kuantum dekomposisi akan terpengaruh.
Proses polimerisasi polimerisasi yang diinisiasi foto terjadi pada saat menerima cahaya, sehingga sistem polimerisasi dapat terjadi karena kemampuan penyerapan cahaya yang berbeda dari inisiator, lapisan permukaan dapat disembuhkan terlebih dahulu untuk menghasilkan morfologi permukaan, lapisan atas dan bawah tidak dapat disembuhkan pada saat yang sama sehingga mengakibatkan tekanan internal yang menyebabkan pengelupasan lapisan, atau pengawetan yang dalam tidak sempurna sehingga mengurangi daya rekat; penambahan berbagai aditif atau pengisi, dan keberadaan oksigen selama pengawetan juga akan mempengaruhi efek polimerisasi akhir, dll.
Oleh karena itu, dalam formulasi pengawetan, pemilihan fotoinisiator yang sesuai sangatlah penting. Faktor internal adalah bahwa sifat penyerap cahaya (terutama panjang gelombang dan koefisien kepunahan molar) dan reaktivitas fotoinisiator secara langsung menentukan kinerja inisiasinya, dan faktor eksternal adalah spektrum absorpsi fotoinisiator sesuai dengan spektrum emisi sumber cahaya, dan homogenitas serta kompatibilitas sistem juga secara langsung mempengaruhi efisiensi polimerisasi.
Oleh karena itu, dalam aplikasi praktis, formulasi harus disesuaikan dengan kebutuhan.
Memilih sistem fotoinisiator dengan tumpang tindih yang lebih baik dengan sumber cahaya, menggunakan fotoinisiator dengan koefisien kepunahan molar yang rendah untuk film tebal, dan memilih fotoinisiator dengan koefisien kepunahan molar yang tinggi untuk film tipis.
menyesuaikan konsentrasi photoinisiator yang sesuai, yang dapat ditingkatkan atau dikurangi berdasarkan dosis teoretis yang dihitung, termasuk ketebalan film, intensitas cahaya sumber cahaya, kecepatan ban berjalan, dll.
Meningkatkan homogenitas sistem memang bermanfaat untuk polimerisasi, tetapi aplikasi lapangan tertentu memerlukan pengejaran ketidakhomogenan, seperti peningkatan kekasaran, efek optik, sudut kontak air, dll.