{"id":4976,"date":"2022-01-13T06:41:14","date_gmt":"2022-01-13T06:41:14","guid":{"rendered":"https:\/\/longchangchemical.com\/?p=4976"},"modified":"2026-04-28T10:41:54","modified_gmt":"2026-04-28T10:41:54","slug":"why-use-a-composite-photoinitiator-in-light-curing-formulating","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/longchangchemical.com\/it\/why-use-a-composite-photoinitiator-in-light-curing-formulating\/","title":{"rendered":"Perch\u00e9 utilizzare un fotoiniziatore composito nelle formulazioni fotopolimerizzanti?"},"content":{"rendered":"

Perch\u00e9 utilizzare un fotoiniziatore composito nelle formulazioni fotopolimerizzanti?<\/strong><\/h1>\n\n\n

Risposta rapida:<\/strong> Nella maggior parte dei sistemi UV, i fotoiniziatori vengono selezionati bilanciando l'adattamento della lunghezza d'onda, la polimerizzazione profonda, il controllo del colore e la velocit\u00e0 di linea. Gli acquirenti di solito confrontano un pacchetto misto invece di un singolo prodotto isolato.<\/p>\n\n\n\n\n

I fotoiniziatori sono un componente molto importante delle formulazioni fotocurabili e sono una fonte di radicali liberi. Tuttavia, un uso eccessivo di fotoiniziatori comporta molti problemi, come un maggior numero di sostanze migratorie, una ridotta resistenza agli agenti atmosferici, uno spessore insufficiente del film di rivestimento e un aumento dei costi.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Gli esperimenti hanno dimostrato che l'uso di fotoiniziatori compositi nelle formulazioni per la fotopolimerizzazione pu\u00f2 superare efficacemente i problemi di cui sopra, portando cos\u00ec molti vantaggi. \u00c8 particolarmente importante che si possano ottenere migliori risultati di polimerizzazione.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Negli esperimenti sono stati utilizzati quattro fotoiniziatori di uso comune: 184, 1173, TPO e 819. Dal punto di vista chimico appartengono a due classi di composti: gli \u03b1-idrossichetoni e gli ossidi di acilfosfina.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

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Nome inglese<\/td>\r\nNome del prodotto<\/td>\r\nNumero CAS<\/td>\r\n<\/tr>\r\n
HCPK<\/td>\r\nfotoiniziatore 184<\/td>\r\n947-19-3<\/td>\r\n<\/tr>\r\n
HMPP<\/td>\r\nfotoiniziatore 1173<\/span><\/strong><\/td>\r\n7473-98-5<\/td>\r\n<\/tr>\r\n
TPO<\/td>\r\nfotoiniziatore TPO<\/strong><\/span><\/td>\r\n75980-60-8<\/td>\r\n<\/tr>\r\n
BAPO<\/td>\r\nfotoiniziatore 819<\/span><\/strong><\/td>\r\n162881-26-7<\/td>\r\n<\/tr>\r\n<\/tbody>\r\n<\/table>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n
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Immagine 1<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n

L'apparecchiatura di polimerizzazione utilizzata nell'esperimento \u00e8 una lampada al mercurio Oriel da 100 watt (lo spettro di emissione \u00e8 mostrato nella figura 2) e lo spessore del film \u00e8 controllato a 50 \u03bcm.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

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Figura 2 Spettro di emissione della lampada a mercurio Oriel 100W<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n

Il grado di polimerizzazione \u00e8 stato rilevato mediante spettroscopia infrarossa a trasformata di Fourier (FTIR) per monitorare la variazione del picco di assorbimento caratteristico del doppio legame insaturo dell'acrilato a 810 cm-1 . La banda 750-780cm-1 \u00e8 stata utilizzata come picco di riferimento perch\u00e9 non cambia durante l'intero processo di fotopolimerizzazione.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

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La formula per il calcolo del tasso di conversione del doppio legame (Reacted Acrylate Unsaturation, RAU) \u00e8 la seguente:<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

\"\"<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n

Dove RL<\/sub><\/em> \u00e8 il rapporto tra il picco di assorbimento del doppio legame dell'acrilato e il picco di riferimento allo stato liquido; e RC<\/sub><\/em> \u00e8 il rapporto tra il picco di assorbimento del doppio legame dell'acrilato e il picco di riferimento dopo la polimerizzazione UV.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

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Figura 3 Spettro di assorbimento dell'HCPK (fotoiniziatore 184)<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n
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Figura 4 Spettro di assorbimento dell'HMPP ( fotoiniziatore 1173)<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n
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Figura 5 Spettro di assorbimento del TPO<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n
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Figura 6 Spettro di assorbimento di BAPO ( fotoiniziatore 819)<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n

L'assorbimento principale dell'HCPK (fotoiniziatore 184) \u00e8 nell'intervallo di lunghezze d'onda di 240-250 nm e il picco di assorbimento \u00e8 nell'intervallo 320-335 nm. Un altro fotoiniziatore idrossichetone, HMPP (Darocur 1173), presenta un assorbimento simile nell'intervallo 320-335 nm con un picco a 265-280 nm. Utilizzando una combinazione di questi due fotoiniziatori, \u00e8 gi\u00e0 possibile iniziare a sfruttare meglio la potenza della lampada UV (Figura 2).<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Gli spettri di TPO e BAPO (fotoiniziatore 819) sono significativamente diversi dai precedenti: il fotoiniziatore TPO ha un forte assorbimento nell'intervallo 360-395 nm, mentre BAPO ha un assorbimento pi\u00f9 forte nell'intervallo 360-410 nm. L'aggiunta di questi ultimi due fotoiniziatori consente di sfruttare meglio le altre due bande di lunghezza d'onda principali della lampada a mercurio, a 370 e 408 nm.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Nel primo esperimento \u00e8 stata utilizzata la stessa quantit\u00e0 (rapporto in peso) di 184 e di fotoiniziatore composito per il confronto. Sotto l'irradiazione di luce UV con la stessa energia di 4,5mJ\/cm2, il tasso di conversione del doppio legame della formula che utilizza il 184 \u00e8 di 24,8%, mentre quello della formula con fotoiniziatore composito \u00e8 di 79,6%.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

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Confronto tra 4% HCPK (fotoiniziatore 184) e fotoiniziatore composito<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n

Il secondo esperimento consiste nell'utilizzare 6% di 184 e fotoiniziatore composito con un'energia di irradiazione di 4,5mJ\/cm2; il tasso di conversione del doppio legame del primo \u00e8 di 18,9%, mentre il secondo raggiunge 67,2%. La differenza \u00e8 molto significativa.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

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Confronto tra 6% HCPK (fotoiniziatore184) e fotoiniziatore composito<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n

Il terzo esperimento ha utilizzato rispettivamente 4% 184 e 3% di fotoiniziatore composito, il che significa che quest'ultima formulazione con fotoiniziatore composito ha utilizzato una quantit\u00e0 inferiore di fotoiniziatore. A parit\u00e0 di energia di irradiazione (4,5mJ\/cm2), il tasso di conversione dei doppi legami della prima formulazione \u00e8 di 50,9%, mentre quello della seconda \u00e8 di 66,8%, pi\u00f9 elevato.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

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Confronto tra 4% HCPK (fotoiniziatore 184) e 3% fotoiniziatore composito<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n

Il quarto esperimento ha utilizzato rispettivamente 6% 184 e 4,5% di fotoiniziatore composito. A parit\u00e0 di energia di radiazione (4,5mJ\/cm2), il tasso di conversione del doppio legame del primo \u00e8 di 58,3% e quello del secondo \u00e8 di 67,9%. Il terzo e il quarto esperimento dimostrano che il tasso di conversione del doppio legame pu\u00f2 essere pi\u00f9 elevato per la formulazione del fotoiniziatore composito, anche con una quantit\u00e0 minore.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

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Confronto tra 6% HCPK (fotoiniziatore 184) e 4,5% fotoiniziatore composito<\/figcaption>\r\n<\/figure>\r\n\r\n\r\n\r\n

I risultati sperimentali mostrano che l'uso di fotoiniziatori compositi pu\u00f2 migliorare notevolmente l'efficienza di iniziazione dei fotoiniziatori. Sebbene gli esperimenti di cui sopra abbiano confrontato solo un fotoiniziatore (fotoiniziatore 184) come oggetto di riferimento e l'apparecchiatura di irradiazione sia stata realizzata solo con una lampada a mercurio, i risultati possono illustrare sufficientemente i vantaggi dei fotoiniziatori compositi.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

Sappiamo che l'uso di fotoiniziatori nella formula non \u00e8 il massimo, perch\u00e9 un eccesso di fotoiniziatore assorbe la luce ultravioletta, il che influisce notevolmente sull'efficienza di penetrazione della luce ultravioletta durante la polimerizzazione profonda, influenzando cos\u00ec la profondit\u00e0 della polimerizzazione.<\/p>\r\n\r\n\r\n\r\n

L'uso di questo fotoiniziatore composito pu\u00f2 non solo ridurre il costo delle formulazioni, ma anche ottenere una migliore polimerizzazione in profondit\u00e0, ridurre i residui di fotoiniziatore e abbassare i costi.<\/p>\r\n

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Un percorso pratico di selezione per progetti relativi ai fotoiniziatori<\/h2>\n

Quando gli acquirenti tecnici o i formulator valutano i fotoiniziatori, il quadro decisionale pi\u00f9 utile \u00e8 solitamente la qualit\u00e0 della polimerizzazione pi\u00f9 l'idoneit\u00e0 dell'applicazione: quale confezione polimerizza in modo affidabile, mantiene un aspetto accettabile e funziona ancora sotto le condizioni di lampada, spessore del film e substrato del processo effettivo.<\/p>\n