lcnacure® TPO / Fotoinitiator TPO / Lucirin TPO / Irgacure TPO CAS 75980-60-8
Inleiding
De productie van polymeren is onmogelijk zonder fotopolymerisatie, die meestal bestaat uit milieuvriendelijke processen (laag energieverbruik, geen gebruik van oplosmiddelen, reactie bij lage temperatuur). Dit heeft toepassingen in coatings, inkten, zelfklevende opto-elektronica, nanotechnologieën en zelfs driedimensionaal printen (3D-printen). Fotopolymerisatie is een van de meest gunstige processen omdat er geen radicalen vrijkomen nadat de bestraling is uitgeschakeld. Thermische initiatoren daarentegen blijven nog lange tijd nadat de warmte is verwijderd afbreken, waardoor fotopolymerisatie een van de meest voordelige procedures is. Vanwege de verschillende voordelen die ze bieden in vergelijking met traditionele ultraviolette kwikdamplampen (Hg), worden diodes met bijna-ultraviolet licht, ook bekend als LED's, een steeds populairdere keuze voor het starten van fotopolymerisatiereacties.
In de praktijk is het noodzakelijk dat het emissiespectrum van de lichtbron en het absorptiespectrum van de fotoinitiator (PI) identiek zijn. Bijgevolg is slechts een klein deel van de fotoinitiatoren van type I en II die nu op de markt verkrijgbaar zijn (voornamelijk BAPO, TPO en TPO-L voor type I (splitsbaar) PI; ITX en CQ voor type II PI) compatibel met LED's die werken tussen 365 en 405 nm (met een H-abstractie reactie op de co-initiator).
Wat is fotoinitiator TPO?
Fotoinitiator TPO, ook bekend als difenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)fosfineoxide, is een chemische stof die wordt gebruikt in UV-uithardende coatingsystemen als fotoinitiator. Een voorbeeld van een aromatisch organisch fosfineoxide wordt hier getoond in de vorm van de TPO-molecule.
Fotoinitiator TPO kan met een groot aantal coatingchemicaliën worden gebruikt omdat het zowel in poedervorm als in vloeibare vorm wordt aangeboden (die afzonderlijk kunnen worden gekocht). Het uithardingsproces van poedercoatings, diepdrukinkten, inkjetinkten en UV-uithardende acrylharsen wordt versneld door het gebruik van een fotoinitiator die meerdere doelen dient.
Fotoinitiator TPO is een krachtige fotokatalysator omdat het een fotoinitiator is van het vrije radicaal (1) type en licht absorbeert over een breed golflengtespectrum. Het heeft een lichte uithardingssnelheid; het kan ook licht bleken; het is ideaal geschikt voor de kenmerken van diepe, dikke film en coating uitharding in hetzelfde geel; en het lage vluchtige gehalte maakt het een uitstekende optie voor toepassingen op waterbasis. Licht kan twee vrije radicalen genereren die benzoyl en fosforyl worden genoemd. Deze radicalen kunnen aggregatie veroorzaken. Het materiaal kan licht absorberen met golflengten tussen 320 en 420 nm, waarbij de piekabsorptie plaatsvindt tussen 350 en 400 nm. Omdat de absorptiepiek lager is, heeft het chemisch boek een lagere startconcentratie dan gewone boeken.
Synthese van fotoinitiator TPO
Difenylethoxyfosfine is de belangrijkste grondstof voor de productie van fotoinitiator TPO. De reacties van tolueen en 2, 4, 6-trimethylbenzoylchloride met deze verbinding vinden gelijktijdig plaats. Het bijproduct van de reactie wordt onderworpen aan verschillende temperaturen voordat het de processen van smelten, afkoelen, kristalliseren, filteren en uiteindelijk drogen doorloopt. Het eindresultaat is een chemische stof die na verloop van tijd niet afbreekt en in zeer grote hoeveelheden kan worden geproduceerd. De methode van de uitvinding biedt een aantal voordelen, zoals een ongecompliceerde productieprocedure, lage totale productiekosten en een vermindering van de hoeveelheid geproduceerde verontreinigende stoffen.
Absorptiepiek van fotoinitiator TPO
Door zijn vermogen om licht te absorberen over een breed spectrum is TPO een krachtige fotoinitiator voor activiteiten waarbij vrije radicalen worden geproduceerd. Het absorbeert licht over een breed spectrum, met de hoogste waarde tussen 350 en 400 nanometer en een constante waarde bij 420 nanometer. De absorptiepiek duurt aanzienlijk langer dan bij een typische initiator. Bestraling resulteert in de vorming van twee soorten vrije radicalen: benzoyl en fosfatidyl. Beide radicalen hebben het vermogen om het polymerisatieproces op gang te brengen. Als direct gevolg hiervan vindt foto-uitharding zeer snel plaats. Behalve dat het fantastisch is voor geelstabiele coatings en diepe uitharding van dikke films, heeft het ook een eigenschap waardoor het kan fotobleken. Vanwege de lage neiging om vlam te vatten, is het compatibel met de aanwezigheid van water. Het lijkt erop dat het witte systeem partijdig is aan dit specifieke product. Deze multifunctionele stof wordt gebruikt in een groot aantal producten, waaronder inkt, kleefstoffen, coatings, optische vezels, fotolak, fotopolymeerplaten, composieten en tandvullingen, om er maar een paar te noemen. Het aanbevolen doseringsbereik voor dit medicijn, zoals bepaald door de bevindingen van klinische studies, ligt ergens tussen 0,5 en 4% gewichts-per-gewicht (w/w).
Vloeibare TPO (TPO-L)
Omdat TPO-L een vloeibare fotoinitiator is, kan het worden gebruikt in een groot aantal verschillende formules. De overgrote meerderheid van UV-uithardbare oligomeren en monomeren kunnen ermee worden gebruikt. Bovendien is het compatibel met een groot aantal verschillende fotoinitiatoren. Samenstellingen die uitharden met minder vergeling en geur kunnen worden geproduceerd met TPO-L, dat ook kan worden gebruikt bij de productie ervan. Door zijn absorptiecapaciteit in het langegolf-ultravioletgebied is TPO zeer geschikt voor gebruik in gepigmenteerde systemen, in het bijzonder systemen die TiO2 en dikke filmlagen bevatten.
Kenmerken en gebruik
De zeer effectieve vrije radicaal splitsende fotoinitiator TPO CAS75980-60-8, die een breed absorptiegolflengtebereik heeft, is de fotoinitiator die de UV-polymerisatiereactie van het onverzadigde prepolymerisatiesysteem start.
Dit soort initiator onderscheidt zich door de snelheid waarmee het uithardt, de antivergelingscapaciteiten en de geurloosheid. Het wordt het meest gebruikt als fotoinitiator in een grote verscheidenheid aan drukinkten, zoals die voor zeefdruk, lithodruk, flexodruk en coatings voor hout. TPO hardt sneller en vollediger uit op witte oppervlakken of oppervlakken met een hoge concentratie titaniumdioxidepigment.
In Coatings
Het kan worden gebruikt voor verschillende coatingtoepassingen. Vanwege de hoge absorptie wordt het gebruikt bij de productie van zeefdrukinkten, offsetdrukinkten, flexodrukinkten en houtcoatings. Er is geen post-polymerisatie-effect, de coating vergeelt niet en er blijven geen resten achter.
Als doorschijnende coating
Het is ook mogelijk om het te gebruiken als een doorschijnende coating, wat ideaal is voor voorwerpen die moeten voldoen aan strenge geurbeperkingen. Het heeft een hoge startefficiëntie als het alleen wordt gebruikt in een oplossing die ook onverzadigd polyester en styreen bevat.
Het wordt vaak gebruikt in combinatie met amines of acrylamiden, naast andere fotoinitiatoren, om de volledige uitharding van acrylaatsystemen mogelijk te maken, vooral van gekleurde acrylaatsystemen. Deze aanpak voor het creëren van dikke filmlagen is perfect voor witte systemen die slechts een kleine hoeveelheid vergeling nodig hebben.
Het proces waardoor iemands gezondheid wordt hersteld, wordt regeneratie genoemd. Om het uithardingsproces te versnellen, is het gebruikelijk om de fotoinitiator TPO te combineren met respectievelijk MOB 240 of CBP 393. Op het gebied van fijnchemicaliën wordt het gebruikt als formyleringsreagens en op het gebied van aardolie-aromatenapparatuur wordt het beschouwd als het meest effectieve extractiemiddel.
Uithardingsvermogen op gepigmenteerde oppervlakken
Als je het aanbrengt op een oppervlak dat al wit is of een aanzienlijke hoeveelheid titaniumdioxide bevat, zal het volledig uitharden. De coating wordt nooit geel en er blijven geen resten over van het post-polymerisatieproces. De effecten van dit proces zijn ook minimaal. Het gebruik ervan kan coatings transparanter maken, wat vooral handig is voor bekledingen die nodig zijn voor voorwerpen die een lage geurdrempel moeten hebben. Wanneer het op zichzelf wordt gebruikt in een onverzadigd polyestersysteem dat ook styreen bevat, heeft het een hoge startefficiëntie. Dit geldt vooral voor witte systemen, systemen die het minst vervagen en systemen die dikke films uitharden. Hout kan gecoat worden met verschillende soorten inkt, waaronder flexografische inkt, lithografische inkt en zeefdrukinkt. Het wordt aanbevolen om doseringen van 0,5%-3,0% (gekleurd systeem) en 0,2%-1% (wit systeem) (transparant systeem) te gebruiken.
In UV-uitharding
Als fotoinitiator wordt het gebruikt in witte systemen, ultraviolet uithardende coatings, drukinkten, ultraviolet uithardende kleefstoffen, fotogeleidende vezelcoatings, fotoresist, fotopolymere platen, stereolithografieharsen, composietmaterialen en tandvullingen. Daarnaast wordt het ook gebruikt in fotogeleidende vezelcoatings.
Dankzij titaandioxide kan TPO efficiënt uitharden op oppervlakken van elke kleur, zelfs wit, waardoor het toepassingsgebied wordt uitgebreid.
Zeefdrukinkt, lithografische drukinkt, flexodrukinkt en houtcoating zijn slechts enkele van de vele toepassingen die profiteren van de opmerkelijke absorptie-eigenschappen van de inkt en het uitgebreide gebruik ervan in andere coatings. Andere toepassingen zijn drukinkten voor zeefdruk, flexodruk en lithodruk. Al deze toepassingen zijn mogelijk dankzij het aanpassingsvermogen.
Daarnaast kan het worden gebruikt bij de productie van transparante coatings, met name coatings die een minimale hoeveelheid geur moeten hebben.
Als extractiemiddel
Het is niet alleen het beste extractiemiddel voor de petroleumaromateneenheid, maar wordt ook gebruikt als formyleringsreagens in de fijnchemische industrie.
Conclusie
Als fotoinitiator wordt het voornamelijk gebruikt bij de productie van inkten voor verschillende druktechnieken, waaronder lithografie, flexografie en zeefdruk, en voor coatings voor hout. TPO kan volledig uitharden op oppervlakken die wit zijn of een heldere kleur hebben die wordt veroorzaakt door titaniumdioxide. Het heeft een breed scala aan toepassingen en kan worden gevonden in een verscheidenheid aan verven. Door zijn hoge absorptiesnelheid is het geschikt voor gebruik in verschillende drukinkten, zoals die voor flexodruk, offsetdruk, zeefdruk en coatings voor hout. Vergeeling van de coating wordt voorkomen, de effecten van post-polymerisatie worden geneutraliseerd en er blijft geen spoor van residu achter. Het is ook mogelijk om het als een transparante coating te gebruiken, waardoor het een uitstekende keuze is voor toepassingen die een laag geurniveau vereisen.
Wanneer het op zichzelf wordt gebruikt, vertoont het een hoog niveau van initiatie-efficiëntie in een oplossing met onverzadigd polyester en styreen. Om volledige uitharding te bereiken in acrylaatsystemen, met name gekleurde acrylaatsystemen, is het gebruikelijk om het gebruik van amines of acrylamiden te combineren met het gebruik van andere fotoinitiatoren. Dit geldt vooral voor gekleurde acrylaatsystemen. Extreem handig voor witte systemen die maar een klein beetje vervagen en dikke filmlagen hebben. Het maakt niet uit of je MOB240 of CBP393 gebruikt, de fotoinitiator TPO wordt gebruikt om het uithardingsproces te versnellen. Het is het beste extractiemiddel voor aromatenverwerkende apparatuur dat wordt verkregen uit aardolie, waardoor het uitstekend kan worden gebruikt als formyleringsreagens op het gebied van fijnchemicaliën.
Kationische fotoinitiator en vrije radicale fotoinitiator hybride uitharding
Kationisch/radicaal hybride uitharding van mengsels van epoxy en acrylaat is uniek voordelig in sommige toepassingen en geeft unieke eigenschappen die veel beter zijn dan de uitharding van een van beide enkelvoudige systemen. In de formulering van epoxy kan de toevoeging van maximaal 30% triacrylaathars en de introductie van vrije radicale initiatoren, zoals benzofenon (zonder amine) of hydroxyacetofenon, een snellere uithardingssnelheid en goede hechting in kunststoffen en op metalen opleveren. Fotoinitiator benzofenon van type II kan een waterstofatoom aan polyether of substraat onttrekken om een oligomeerradicaal te verkrijgen, dat kan verknopen met acrylaathars om fotogeënte polymeren met een hogere dichtheid te genereren. Het is minder effectief wanneer mono- of diacrylaatharsen worden gebruikt in hybride systemen.
Producten uit dezelfde serie
| Naam product | CAS-NR. | Chemische naam |
| lcnacure® TPO | 75980-60-8 | Difenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)fosfineoxide |
| lcnacure® TPO-L | 84434-11-7 | Ethyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)fenylfosfinaat |
| lcnacure® 819/920 | 162881-26-7 | Fenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)fosfineoxide |
| lcnacure® 819 DW | 162881-26-7 | Irgacure 819 DW |
| lcnacure® ITX | 5495-84-1 | 2-Isopropylthioxanthon |
| lcnacure® DETX | 82799-44-8 | 2,4-diethyl-9H-thioxanthen-9-on |
| lcnacure® BDK/651 | 24650-42-8 | 2,2-Dimethoxy-2-fenylacetofenon |
| lcnacure® 907 | 71868-10-5 | 2-Methyl-4′-(methylthio)-2-morfolinopropiofenon |
| lcnacure® 184 | 947-19-3 | 1-Hydroxycyclohexyl fenylketon |
| lcnacure® MBF | 15206-55-0 | Methylbenzoylformiaat |
| lcnacure® 150 | 163702-01-0 | Benzeen, (1-methylethenyl)-, homopolymeer, ar-(2-hydroxy-2-methyl-1-oxopropyl)derivaten |
| lcnacure® 160 | 71868-15-0 | Difunctioneel alfahydroxyketon |
| lcnacure® 1173 | 7473-98-5 | 2-Hydroxy-2-methylpropiofenon |
| lcnacure® EMK | 90-93-7 | 4,4′-Bis(diethylamino)benzofenon |
| lcnacure® PBZ | 2128-93-0 | 4-Benzoylbifenyl |
| lcnacure® OMBB/MBB | 606-28-0 | Methyl 2-benzoylbenzoaat |
| lcnacure® 784/FMT | 125051-32-3 | BIS(2,6-DIFLUORO-3-(1-HYDROPYRROL-1-YL)FENYL)TITANCEEN |
| lcnacure® BP | 119-61-9 | Benzofenon |
| lcnacure® 754 | 211510-16-6 | Benzeenazijnzuur, alfa-oxo-, oxydi-2,1-ethaandiylester |
| lcnacure® CBP | 134-85-0 | 4-Chloorbenzofenon |
| lcnacure® MBP | 134-84-9 | 4-Methylbenzofenon |
| lcnacure® EHA | 21245-02-3 | 2-Ethylhexyl-4-dimethylaminobenzoaat |
| lcnacure® DMB | 2208-05-1 | 2-(Dimethylamino)ethylbenzoaat |
| lcnacure® EDB | 10287-53-3 | Ethyl 4-dimethylaminobenzoaat |
| lcnacure® 250 | 344562-80-7 | (4-Methylfenyl) [4-(2-methylpropyl)fenyl] jodoniumhexafluorofosfaat |
| lcnacure® 369 | 119313-12-1 | 2-benzyl-2-(dimethylamino)-4′-morfolinobutyrofenon |
| lcnacure® 379 | 119344-86-4 | 1-Butanon, 2-(dimethylamino)-2-(4-methylfenyl)methyl-1-4-(4-morfolinyl)fenyl- |
| lcnacure® 938 | 61358-25-6 | Bis(4-tert-butylfenyl)jodoniumhexafluorofosfaat |
| lcnacure® 6992 MX | 75482-18-7 & 74227-35-3 | Kationische fotoinitiator UVI-6992 |
| lcnacure® 6992 | 68156-13-8 | Difenyl(4-fenylthio)fenylsufoniumhexafluorofosfaat |
| lcnacure® 6993-S | 71449-78-0 & 89452-37-9 | Zouten van gemengd type triarylsulfoniumhexafluoroantimonaat |
| lcnacure® 6993-P | 71449-78-0 | 4-Thiofenylfenyldifenylsulfoniumhexafluorantimonaat |
| lcnacure® 1206 | Fotoinitiator APi-1206 |