Selectie van fotoinitiatoren in UV-coatingformules
Vrije radicale fotoinitiatoren worden verdeeld in twee hoofdcategorieën op basis van het werkingsmechanisme van de fotoinitiator om actieve radicalen te produceren, namelijk vrije radicale fotoinitiatoren van het splitsingstype (ook bekend als type I fotoinitiatoren) en vrije radicale fotoinitiatoren van het waterstofvangsttype (ook bekend als type II fotoinitiatoren). Veel gebruikte fotoinitiatoren van het splitsingstype zijn structureel meestal arylalkylketonen, de gangbare soorten zijn 184, 2959, 651, 907, 369, 1173, 819, TPO, MBF, 754, enz. Veelgebruikte waterstofvangende fotoinitiatoren zijn structureel meestal benzofenonen of heterocyclische aromatische ketonen, met gangbare kwaliteiten zoals BP, ITX en 2-EA. De gebruikelijke co-initiatoren zijn voornamelijk reactieve amines en tertiaire aminebenzoaten. In dit artikel worden de prestaties van fotoinitiatoren en gebruikssituaties gecombineerd om de selectie van fotoinitiatoren bij de formulering van lichtuithardende (UV) coatings kort uit te leggen.
EersteHet absorptiespectrum van de fotoinitiator en het afstemmingsprincipe van het emissiespectrum van de lichtbron.
In de handel verkrijgbare lichtbronnen zijn kwiklampen, LED-lampen, inductielampen en metaalhalogenidelampen. Bij de selectie van fotoinitiatoren, volgens het emissiespectrum van de lichtbron om een grotere absorptie van het spectrum van initiatoren te kiezen.
Toepassingsvoorbeelden. In nagellakformules zijn veelgebruikte nagellampbuizen fluorescentielampen en LED-lampen. Fluorescentielampen hebben een emissiespectrum van 370-420nm en LED-lampen hebben een emissiespectrum van ongeveer 365nm/395nm. Beide emissiespectra van lampen behoren tot het gebied met lange golflengten en vereisen de selectie van initiatoren die licht absorberen bij langere golflengten. Tabel 1 toont de absorptiepieken van verschillende veelgebruikte fotoinitiatoren. Als u het gewenste initiatie-effect wilt bereiken, moet u een fotoinitiator kiezen met een absorptiepiek boven 365 nm, zoals TPO, 819, enz. In de feitelijke test is het uithardende effect van alle fotoinitiatoren TPO en 819 goed en het voorspelde effect is consistent.
Tweedegekleurde systemen selectie van fotoinitiatoren voor diepe uitharding.
In het gekleurde systeem, vooral het donkere systeem, zal het pigment zelf een deel van de UV-energie absorberen, waardoor UV-licht niet in de verffilm kan doordringen, de diepe laag van de fotoinitiator niet genoeg energie kan absorberen om de polymerisatie op gang te brengen en uiteindelijk slechte uitharding veroorzaakt. Hoe lichter de film, hoe lager de hechting, hoe ernstiger de rimpeling van het oppervlak, waardoor de fysische en chemische eigenschappen van de verffilm worden aangetast. In het lichtuithardingsproces geldt: hoe langer de golflengte van ultraviolet licht, hoe sterker de penetratie en hoe gemakkelijker het is om de diepere lagen van de film te bereiken, terwijl korte golven de diepere lagen van de film niet gemakkelijk bereiken. Dit maakt het moeilijk om polymerisatie of onvolledige uitharding in de diepere lagen van de verffilm te initiëren als er geen lange-golf fotoinitiator is om de energie van de lange golven te absorberen. In gekleurde systemen is de keuze van een diepe fotoinitiator daarom essentieel. Verwijzend naar tabel 1 hierboven, kunnen langegolf fotoinitiatoren zoals TPO/819/651 worden gekozen om beter te werken met kortegolf fotoinitiatoren zoals 184/1173.
Net als bij de UV-kleurenverf met één laag is het zwarte systeem gevoelig voor slechte hechting en het fenomeen van verf die van het rooster van 100 af valt. Na toevoeging van 1,5% 819 aan de formulering nam de hechting van de verffilm aanzienlijk toe, wat aangeeft dat 819 een faciliterende rol speelt bij diepe uitharding. Bovendien is het effect in het zwart/witsysteem, 907/ITX+184 samenstelling en 369/ITX+184 samenstelling uitstekend.
Derdezijn er vereisten voor de selectie van fotoinitiatoren voor uithardingssystemen met vergelend licht.
In de vernis en witte systeem, vergeling weerstand is een belangrijke indicator van de prestaties van de verf film, in aanvulling op de selectie van goede vergeling weerstand van de hars, monomeer, fotoinitiatoren brengen vergeling problemen moeten ook aandacht besteden aan. De aanwezigheid van een dergelijke substituent in de geconjugeerde structuur van de fotoinitiator als N-dimethylamine zal resulteren in een hogere neiging tot bestraling vergeling; evenzo zal de aanwezigheid van een dergelijke substituent in de structuur van de actieve amine ook leiden tot meer vergeling.
Tabel 2 links toont de vergelijking van de vergelingsindex van verschillende fotoinitiatorformuleringen na stolling met pentaerytritoltriacrylaatpropoxide als hoofdlichaam en geen fotoinitiator als blanco referentie. Zoals te zien is in de tabel, zijn 184, 1173, 754, MBF minder vergelende fotoinitiatoren voor de hoofdkeuze van vernis en witte systeemformuleringen.
Vierdede oplosbaarheid in de actieve verdunner en het oligomeer.
Een goede oplosbaarheid is een belangrijke voorwaarde voor de selectie van fotoinitiatoren in de formulering: hoe beter de oplosbaarheid, hoe stabieler het formuleringssysteem. De figuur links toont de oplosbaarheid van sommige fotoinitiatoren in veelgebruikte oplosmiddelen en monomeren.
Vijfdede keuze van de UV-LED fotoinitiator.
UV-LED lichtbron is een snel groeiende uithardingsapparatuur in de afgelopen jaren, vanwege de energiebesparende en milieuvriendelijke, geen schade aan het substraat is erg populair, dus in UV-LED uitharding in de keuze van fotoinitiatoren worden ook meer en meer aandacht besteed aan het gebruik. UV-LED uitharding formuleringen in de selectie van fotoinitiatoren moeten ook worden gecombineerd met de hierboven genoemde principes, in de eerste plaats, om de absorptiepiek en lichtbron emissiespectrum overeenkomt met de fotoinitiator te selecteren.
UV-LED lichtbron emissiespectrum tussen 360-405nm, in 365nm, 375nm, 385nm, 395nm, 405nm bij de hoogste intensiteit, deze behoren tot de lange-golf regio, moet prioriteit geven aan het gebruik van lange-golf fotoinitiatoren. Door verder te testen werden verschillende fotoinitiatoren met de hoogste absorptie gevonden bij respectievelijk 365nm, 385nm en 395nm. In termen van efficiëntie zijn DETX en EMK geschikte fotoinitiatoren voor UV-LED lichtbronnen.
UV-fotoinitiator Producten uit dezelfde serie
Neem nu contact met ons op!
Als je Price nodig hebt, vul dan je contactgegevens in op het formulier hieronder. We nemen dan meestal binnen 24 uur contact met je op. Je kunt me ook een e-mail sturen info@longchangchemical.com tijdens kantooruren (8:30 tot 18:00 UTC+8 ma. ~ za.) of gebruik de live chat op de website voor een snel antwoord.