lcnacure® TPO / Fotoiniziatore TPO / Lucirin TPO / Irgacure TPO CAS 75980-60-8
Introduzione
La produzione di polimeri è impossibile senza la fotopolimerizzazione, che è per lo più costituita da processi rispettosi dell'ambiente (basso consumo energetico, nessun uso di solventi, reazione a bassa temperatura). Ciò trova applicazione nei rivestimenti, negli inchiostri, nell'optoelettronica adesiva, nelle nanotecnologie e persino nella stampa in tre dimensioni (stampa 3D). La fotopolimerizzazione è uno dei processi più favorevoli perché non rilascia radicali dopo lo spegnimento dell'irraggiamento. Al contrario, gli iniziatori termici continuano a deteriorarsi per molto tempo dopo la rimozione del calore, rendendo la fotopolimerizzazione una delle procedure più vantaggiose. Per i vari vantaggi che offrono rispetto alle tradizionali lampade a vapori di mercurio ultravioletti (Hg), i diodi a emissione di luce quasi ultravioletta, noti anche come LED, stanno diventando una scelta sempre più popolare per avviare le reazioni di fotopolimerizzazione.
In pratica, è necessario che lo spettro di emissione della sorgente luminosa e lo spettro di assorbimento del fotoiniziatore (PI) siano identici tra loro. Di conseguenza, solo una minima parte dei fotoiniziatori di tipo I e II oggi disponibili sul mercato (principalmente BAPO, TPO e TPO-L per il PI di tipo I (clivabile); ITX e CQ per il PI di tipo II) sono compatibili con i LED che operano tra 365 e 405 nm (con una reazione di astrazione di H sul coiniziatore).
Che cos'è il fotoiniziatore TPO?
Il fotoiniziatore TPO, noto anche come difenil(2,4,6-trimetilbenzoil) ossido di fosfina, è una sostanza chimica utilizzata nei sistemi di rivestimento a polimerizzazione UV nel ruolo di fotoiniziatore. Un esempio di ossido di fosfina organico aromatico è mostrato qui sotto forma di molecola TPO.
Il fotoiniziatore TPO può essere utilizzato con un ampio numero di prodotti chimici di rivestimento grazie al fatto che è disponibile sia in polvere che in forma liquida (acquistabile separatamente). Il processo di indurimento delle vernici in polvere, degli inchiostri per rotocalco, degli inchiostri per getto d'inchiostro e delle resine acriliche a polimerizzazione UV viene accelerato dall'uso di un fotoiniziatore che ha molteplici funzioni.
Il fotocatalizzatore TPO è un potente fotocatalizzatore perché è un fotoiniziatore del tipo a radicali liberi (1) e assorbe la luce in un ampio spettro di lunghezze d'onda. Ha una velocità di polimerizzazione leggera; ha anche un effetto sbiancante leggero; è ideale per le caratteristiche di polimerizzazione di film e rivestimenti profondi e spessi nello stesso giallo; e il suo basso contenuto volatile lo rende un'opzione eccellente per le applicazioni a base d'acqua. La luce può generare due radicali liberi chiamati benzoile e fosforile. Questi radicali possono causare aggregazione. Il materiale è in grado di assorbire la luce con lunghezze d'onda comprese tra 320 e 420 nm, con un picco di assorbimento tra 350 e 400 nm. Poiché il suo picco di assorbimento è più basso, il Chemicalbook ha una concentrazione di partenza inferiore a quella dei libri normali.
Sintesi del fotoiniziatore TPO
La difeniletossifosfina è la principale materia prima utilizzata per la produzione del fotoiniziatore TPO. Le reazioni del toluene e del 2, 4, 6-trimetilbenzoilcloruro con questo composto avvengono contemporaneamente. Il sottoprodotto della reazione viene sottoposto a diverse temperature prima di essere sottoposto ai processi di fusione, raffreddamento, cristallizzazione, filtraggio e infine essiccazione. Il risultato finale è una sostanza chimica che non si degrada nel tempo e che può essere prodotta in quantità molto elevate. Il metodo dell'invenzione offre una serie di vantaggi, come una procedura di produzione non complicata, un basso costo totale di produzione e una riduzione della quantità di sostanze inquinanti prodotte.
Picco di assorbimento del fotoiniziatore TPO
Grazie alla sua capacità di assorbire la luce in un ampio spettro, la TPO è un potente fotoiniziatore per le attività che comportano la produzione di radicali liberi. Assorbe la luce in un ampio spettro, con il valore più alto tra i 350 e i 400 nanometri e un valore costante a 420 nanometri. Il picco di assorbimento dura molto di più rispetto a quello di un tipico iniziatore. L'irradiazione porta alla formazione di due tipi di radicali liberi: il benzoile e il fosfatidile. Entrambi questi radicali sono in grado di avviare il processo di polimerizzazione. Il risultato diretto è che la fotopolimerizzazione avviene molto rapidamente. Oltre ad essere fantastico per i rivestimenti stabili al giallo e per la polimerizzazione profonda di film spessi, ha anche una capacità che gli consente di fotobleggiare. Grazie alla sua bassa propensione a prendere fuoco, è compatibile con la presenza di acqua. Sembra che il sistema bianco abbia un debole per questo particolare prodotto. Questa sostanza multiuso viene utilizzata in un'ampia varietà di prodotti, tra cui inchiostri, adesivi, rivestimenti, fibre ottiche, fotoresistenze, lastre fotopolimeriche, compositi e otturazioni dentali, solo per citarne alcuni. L'intervallo di dosaggio raccomandato per questo farmaco, determinato dai risultati degli studi clinici, è compreso tra 0,5 e 4% peso-per-peso (w/w).
TPO liquido (TPO-L)
Essendo un fotoiniziatore liquido, il TPO-L può essere utilizzato in una varietà di formulazioni diverse. La stragrande maggioranza degli oligomeri e dei monomeri polimerizzabili con i raggi UV può essere utilizzata in combinazione con esso. Inoltre, è compatibile con una serie di fotoiniziatori diversi. I composti che polimerizzano con ingiallimento e odore ridotti possono essere prodotti con il TPO-L, che può essere utilizzato anche nella loro produzione. Grazie alla sua capacità di assorbimento nella regione dell'ultravioletto a onde lunghe, il TPO è adatto all'uso in sistemi pigmentati, in particolare quelli che contengono TiO2 e strati di film spesso.
Caratteristiche e usi
Il fotoiniziatore a scissione radicalica libera TPO CAS75980-60-8, altamente efficace e con un'ampia gamma di lunghezze d'onda di assorbimento, è il fotoiniziatore che avvia la reazione di polimerizzazione UV del sistema di prepolimerizzazione insaturo.
Questo tipo di iniziatore si distingue per la velocità di polimerizzazione, le capacità antingiallimento e l'inodore. Il suo uso più comune è come fotoiniziatore in un'ampia varietà di inchiostri da stampa, come quelli utilizzati per la serigrafia, la stampa litografica, la stampa flessografica e i rivestimenti per il legno. Il TPO polimerizza più rapidamente e completamente su superfici bianche o con un'alta concentrazione di pigmenti di biossido di titanio.
In Rivestimenti
Può essere utilizzato per diverse applicazioni di rivestimento. Grazie al suo elevato tasso di assorbimento, viene utilizzato nella produzione di inchiostri serigrafici, inchiostri per stampa offset, inchiostri per stampa flessografica e rivestimenti per legno. Non vi è alcun effetto di post-polimerizzazione, il rivestimento non ingiallisce e non lascia residui.
Come rivestimento traslucido
È anche possibile utilizzarlo come rivestimento traslucido, ideale per gli articoli che devono essere conformi a severe restrizioni olfattive. Ha un'elevata efficienza di avviamento se utilizzato solo in una soluzione che contiene anche poliestere insaturo e stirene se utilizzato da solo.
Viene spesso utilizzato in combinazione con ammine o acrilammidi, oltre ad altri fotoiniziatori, per consentire la completa polimerizzazione dei sistemi acrilici, in particolare di quelli colorati. Questo approccio per la creazione di strati spessi di film è perfetto per i sistemi bianchi che richiedono solo una piccola quantità di ingiallimento.
Il processo di ripristino della salute viene definito rigenerazione. Per accelerare il processo di polimerizzazione, è pratica comune combinare il fotoiniziatore TPO con MOB 240 o CBP 393, rispettivamente. Nel campo della chimica fine, viene utilizzato come reagente di formilazione e nel campo delle attrezzature per gli aromatici del petrolio è considerato il solvente di estrazione più efficace.
Capacità di polimerizzazione su superfici pigmentate
Se si applica su una superficie già bianca o contenente una quantità significativa di biossido di titanio, si polimerizza completamente. Il rivestimento non ingiallisce mai e non rimangono residui del processo di post-polimerizzazione. Anche gli effetti di questo processo sono minimi. Il suo utilizzo può rendere i rivestimenti più trasparenti, il che è particolarmente utile per i rivestimenti richiesti per gli articoli che devono avere una bassa soglia di odore. Se utilizzato da solo in un sistema di poliestere insaturo che contiene anche stirene, possiede un'elevata efficienza di avviamento. Ciò è particolarmente vero per i sistemi bianchi, per quelli che presentano un minor grado di sbiadimento e per quelli che polimerizzano film spessi. Il legno può essere rivestito con diversi tipi di inchiostro, tra cui l'inchiostro flessografico, l'inchiostro litografico e l'inchiostro serigrafico. Si consiglia di assumere dosaggi di 0,5%-3,0% (sistema colorato) e 0,2%-1% (sistema bianco) (sistema trasparente).
In Polimerizzazione UV
Come fotoiniziatore, viene utilizzato nei sistemi bianchi, nei rivestimenti a polimerizzazione ultravioletta, negli inchiostri da stampa, negli adesivi a polimerizzazione ultravioletta, nei rivestimenti di fibre fotoconduttive, nei fotoresist, nelle lastre fotopolimeriche, nelle resine per stereolitografia, nei materiali compositi e nelle otturazioni dentali. Inoltre, viene utilizzato anche nei rivestimenti in fibra fotoconduttiva.
Il biossido di titanio consente al TPO di polimerizzare efficacemente su superfici di qualsiasi colore, anche bianche, ampliando così le sue possibilità di utilizzo.
L'inchiostro per serigrafia, l'inchiostro per stampa litografica, l'inchiostro per stampa flessografica e il rivestimento del legno sono solo alcune delle numerose applicazioni che beneficiano delle notevoli qualità di assorbimento dell'inchiostro e del suo ampio utilizzo in altri rivestimenti. Altre applicazioni comprendono gli inchiostri per la stampa serigrafica, la stampa flessografica e la stampa litografica. Tutti questi impieghi sono possibili grazie alla sua adattabilità.
Inoltre, può essere utilizzato nella produzione di rivestimenti trasparenti, in particolare quelli che devono avere una quantità minima di odore.
Come solvente di estrazione
Oltre a essere il miglior solvente di estrazione per l'unità aromatica del petrolio, trova impiego anche come reagente di formilazione nell'industria della chimica fine.
Conclusione
In qualità di fotoiniziatore, il suo impiego principale è nella produzione di inchiostri da utilizzare in diverse tecniche di stampa, tra cui litografia, flessografia e serigrafia, nonché nei rivestimenti per il legno. Il TPO ha la capacità di polimerizzare totalmente su superfici bianche o con una colorazione brillante causata dal biossido di titanio. Ha un'ampia gamma di applicazioni e può essere trovato in una varietà di vernici. Grazie al suo elevato tasso di assorbimento, è adatto all'uso in una varietà di inchiostri da stampa, come quelli utilizzati per la stampa flessografica, la stampa offset, la serigrafia e i rivestimenti per il legno. Si evita l'ingiallimento della vernice, si neutralizzano gli effetti della post-polimerizzazione e non si lascia traccia di residui. È possibile utilizzarlo anche come rivestimento trasparente, il che lo rende una scelta eccellente per le applicazioni che richiedono un basso livello di odore.
Quando viene impiegata da sola, dimostra un alto livello di efficienza di iniziazione in una soluzione comprendente poliestere insaturo e stirene. Per ottenere una polimerizzazione completa nei sistemi di acrilato, in particolare nei sistemi di acrilato colorato, è pratica comune combinare l'uso di ammine o acrilammidi con l'uso di altri fotoiniziatori. Questo vale soprattutto per i sistemi acrilici colorati. Estremamente utile per i sistemi bianchi che richiedono solo una leggera dissolvenza e hanno strati di pellicola spessi. Non importa se si utilizza MOB240 o CBP393, il fotoiniziatore TPO viene utilizzato per accelerare il processo di polimerizzazione. È il miglior solvente di estrazione per le apparecchiature di lavorazione degli aromatici ottenuti dal petrolio, il che lo rende eccellente per l'uso come reagente di formilazione nel campo della chimica fine.
Fotoiniziatore cationico e fotoiniziatore a radicali liberi a polimerizzazione ibrida
La polimerizzazione ibrida cationica/radicale di miscele di epossidici e acrilati è particolarmente vantaggiosa in alcune applicazioni, in quanto conferisce proprietà uniche molto superiori alla polimerizzazione di uno dei due sistemi. Nella formulazione di epossidici, l'aggiunta di resina triacrilata fino a 30% e l'introduzione di iniziatori radicali liberi, come il benzofenone (senza ammina) o l'idrossiacetofenone, possono avere una velocità di polimerizzazione più rapida e una buona adesione nelle plastiche e sui metalli. Il benzofenone, fotoiniziatore di tipo II, può estrarre un atomo di idrogeno dal polietere o dal substrato per ottenere un radicale oligomerico, che può reticolare con la resina acrilica per generare polimeri fotoinnestati con una maggiore densità. È meno efficace quando si utilizzano resine mono- o diacrilate in sistemi ibridi.
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