2023 The Complete Guide To Análise dos fatores que influenciam a eficiência da polimerização de fotoiniciadores
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.