2023 The Complete Guide To Análise dos fatores que influenciam a eficiência da polimerização de fotoiniciadores
Resposta rápida: Na maioria dos sistemas UV, os fotoiniciadores são selecionados equilibrando a adequação do comprimento de onda, a cura completa, o controle de cor e a velocidade da linha. Os compradores geralmente comparam um pacote com vários fotoiniciadores em vez de um produto isolado.
Nos últimos anos, a polimerização fotoiniciada tem sido amplamente utilizada em adesivos fotopolimerizáveis, tintas fotopolimerizáveis, revestimentos fotopolimerizáveis, impressão 3D e outros campos. O processo de fotopolimerização é geralmente considerado como um tipo de "química verde", usando a luz como força motriz para induzir reações de polimerização por meio da absorção de energia de fótons e passando por reações fotoquímicas para formar espécies ativas iniciadoras adequadas, como radicais livres, cátions e assim por diante.
Em primeiro lugar, fotoiniciador As moléculas são, em sua maioria, moléculas dipolo com cargas diferentes em ambas as extremidades da molécula, que interagem com o sistema como dipolo e, portanto, se reúnem em determinadas áreas, de modo que o efeito de gaiola de solvente formado pelo monômero também afetará a distribuição do fotoiniciador. Por exemplo, o sistema de fotoiniciador misto na prática, o processo de mistura afetará o efeito da polimerização da ordem diferente de adição, a razão fundamental é que a ordem diferente de adição da interação de dipolo do fotoiniciador e o efeito de gaiola de solvente no sistema não é o mesmo estado; em segundo lugar, a compatibilidade diferente também levará a mudanças na eficiência de iniciação, como moléculas de iniciador de cadeia de fluorocarbono ou silicone que flutuam, etc.; e o fotoiniciador O sistema de fotoiniciador misto na prática, o processo de mistura afetará o efeito da polimerização da ordem diferente de adição.A falta de homogeneidade do fotoiniciador também afetará o processo fotoquímico da molécula no processo de fotólise, por exemplo, o espectro de absorção da molécula no microambiente polar é deslocado para o vermelho e o rendimento quântico da decomposição será afetado.
O processo de polimerização da polimerização fotoiniciada ocorre no momento em que a luz é recebida, de modo que o sistema de polimerização pode ocorrer devido à diferente capacidade de absorção de luz do iniciador, a camada superficial pode ser curada primeiro para produzir a morfologia da superfície, as camadas superior e inferior não podem ser curadas ao mesmo tempo, resultando em tensões internas que levam à descamação do revestimento, ou a cura profunda não é completa, resultando em adesão reduzida; a adição de vários aditivos ou cargas e a presença de oxigênio durante a cura também afetam o efeito final da polimerização etc.
Portanto, na formulação da cura, a seleção do fotoiniciador adequado é crucial. O fator interno é que as propriedades de absorção de luz (principalmente o comprimento de onda e o coeficiente de extinção molar) e a reatividade do fotoiniciador determinam diretamente seu desempenho de iniciação, e o fator externo é que o espectro de absorção do fotoiniciador corresponde ao espectro de emissão da fonte de luz, e a homogeneidade e a compatibilidade do sistema também afetam diretamente a eficiência da polimerização.
Portanto, em aplicações práticas, a formulação deve ser ajustada de acordo com as necessidades.
Seleção de sistemas de fotoiniciadores com melhor sobreposição com fontes de luz, usando fotoiniciadores com baixos coeficientes de extinção molar para filmes espessos e selecionando fotoiniciadores com altos coeficientes de extinção molar para filmes finos.
ajustar a concentração adequada de fotoiniciador, que pode ser aumentada ou diminuída com base na dosagem teórica calculada, incluindo a espessura do filme, a intensidade da luz da fonte de luz, a velocidade da esteira transportadora etc.
O aumento da homogeneidade do sistema é benéfico para a polimerização, mas determinadas aplicações de campo exigem a busca da falta de homogeneidade, como maior rugosidade, efeitos ópticos, ângulo de contato com a água etc.
Como os formuladores geralmente avaliam este tópico de fotoiniciador
Ao avaliar fotoiniciadores, os compradores técnicos ou formuladores geralmente consideram a qualidade da cura e a adequação à aplicação: qual embalagem cura de forma confiável, mantém uma aparência aceitável e ainda funciona sob as condições da lâmpada, espessura do filme e substrato do processo real.
- Primeiro, compare a embalagem com a lâmpada: Lâmpadas de mercúrio, LEDs UV e sistemas de luz visível podem classificar os mesmos fotoiniciadores de maneiras muito diferentes.
- Verifique a cura em profundidade e a cura superficial separadamente: Uma película que parece seca na superfície ainda pode estar frágil por baixo.
- Equilibre o amarelamento com a reatividade: O método de cura profunda mais eficaz nem sempre é a melhor opção comercial se o risco de migração ou alteração da cor se tornar inaceitável.
- Utilize a fórmula final como referência: A quantidade de pigmento, o pacote de monômeros e a espessura do filme podem alterar a classificação aparente do mesmo iniciador.
Referências de produtos recomendadas
- CHLUMINIT TPO-L: Uma excelente referência de baixo amarelamento para sistemas UV orientados a LEDs.
- CHLUMINIT 819: Útil quando uma fórmula necessita de maior absorção e suporte à cura mais profunda.
- VOLTA DE LUMINIT: Uma excelente opção quando se considera a resposta à luz azul ou janelas de cura avançadas.
- CHLUMINIT TMO: Um ponto de comparação valioso quando se trata de menor amarelamento ou discussões sobre a substituição do TPO.
FAQ para compradores e formuladores
Por que os pacotes de fotoiniciadores misturados são tão comuns?
Como um produto pode controlar o amarelamento ou o encaixe da lâmpada, enquanto outro melhora a profundidade de cura ou o desempenho da velocidade da linha, o pacote completo costuma ser mais eficaz do que qualquer produto individual.
A cura incompleta deve sempre ser resolvida adicionando mais iniciador?
Não automaticamente. A verdadeira limitação pode estar na lâmpada, na espessura do filme, na tonalidade do pigmento ou no restante do sistema reativo, e não simplesmente em uma subdosagem.
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When photoinitiator efficiency is the bottleneck, many formulators start by comparing Fotoiniciador TMO e Fotoiniciador TPO-L for absorption range, yellowing profile, and LED-curing response.