2023 De volledige gids voor analyse van factoren die de efficiëntie van fotoinitiatorpolymerisatie beïnvloeden
In de afgelopen jaren is fotogeïnitieerde polymerisatie op grote schaal gebruikt in lichtuithardende kleefstoffen, lichtuithardende inkten, lichtuithardende coatings, 3D-printen en andere gebieden. Het fotopolymerisatieproces wordt vaak beschouwd als een soort "groene chemie", waarbij licht als drijvende kracht wordt gebruikt om polymerisatiereacties op te wekken door fotonenergie te absorberen en begeleidende fotochemische reacties te ondergaan om geschikte initiërende actieve stoffen te vormen, zoals vrije radicalen, kationen enzovoort.
Allereerst, fotoinitiator moleculen zijn meestal dipoolmoleculen met verschillende ladingen aan beide uiteinden van het molecuul, die interageren met het systeem zoals dipool en dus verzamelen in bepaalde gebieden, zodat het oplosmiddel kooi-effect gevormd door het monomeer zal ook van invloed op de verdeling van fotoinitiator. Bijvoorbeeld, de gemengde fotoinitiator systeem in de praktijk zal het mengproces van invloed op het effect van de polymerisatie van de verschillende volgorde van toevoeging, de fundamentele reden is dat de verschillende volgorde van toevoeging van fotoinitiator dipool interactie en oplosmiddel kooi-effect in het systeem niet dezelfde staat, ten tweede zal de verschillende compatibiliteit ook leiden tot veranderingen in initiatie efficiëntie, zoals fluorkoolstof of siliconen keteninitiator moleculen bevatten zal drijven, enz.De inhomogeniteit van de fotoinitiator zal ook van invloed zijn op het fotochemische proces van het molecuul in het fotolyseproces, bijvoorbeeld het absorptiespectrum van het molecuul in polaire micro-omgeving is roodverschoven en de quantumopbrengst van de ontleding zal worden beïnvloed.
Het polymerisatieproces van fotogeïnitieerde polymerisatie vindt plaats op het moment dat licht wordt ontvangen, dus het polymerisatiesysteem kan optreden vanwege het verschillende lichtabsorptievermogen van de initiator, de oppervlaktelaag kan eerst worden uitgehard om oppervlaktemorfologie te produceren, de bovenste en onderste lagen kunnen niet tegelijkertijd worden uitgehard, wat resulteert in interne spanningen die leiden tot afschilfering van de coating, of diepe uitharding is niet volledig, wat resulteert in verminderde hechting; de toevoeging van verschillende additieven of vulstoffen, en de aanwezigheid van zuurstof tijdens uitharding zal ook het uiteindelijke polymerisatie-effect beïnvloeden, enz.
Daarom is bij de formulering van uitharding de keuze van de juiste fotoinitiator van cruciaal belang. De interne factor is dat de lichtabsorberende eigenschappen (voornamelijk golflengte en molaire extinctiecoëfficiënt) en reactiviteit van de fotoinitiator rechtstreeks de initiëringsprestaties bepalen, en de externe factor is dat het absorptiespectrum van de fotoinitiator overeenkomt met het emissiespectrum van de lichtbron, en de homogeniteit en compatibiliteit van het systeem ook rechtstreeks van invloed zijn op de efficiëntie van polymerisatie.
Daarom moet de formulering in praktische toepassingen worden aangepast aan de behoeften van.
Fotoinitiatorsystemen selecteren met een betere overlap met lichtbronnen, fotoinitiators gebruiken met lage molaire extinctiecoëfficiënten voor dikke films en fotoinitiators selecteren met hoge molaire extinctiecoëfficiënten voor dunne films.
het aanpassen van de juiste fotoinitiatorconcentratie, die kan worden verhoogd of verlaagd op basis van de berekende theoretische dosering, inclusief filmdikte, lichtintensiteit van de lichtbron, snelheid van de transportband, enz.
Het verhogen van de homogeniteit van het systeem is gunstig voor de polymerisatie, maar bepaalde veldtoepassingen vereisen het nastreven van inhomogeniteit, zoals verhoogde ruwheid, optische effecten, watercontacthoek, enz.