2023 Fotobaşlatıcı Polimerizasyonunun Verimliliğini Etkileyen Faktörlerin Analizi İçin Tam Kılavuz
Son yıllarda, fotobaşlatmalı polimerizasyon, ışıkla sertleşen yapıştırıcılar, ışıkla sertleşen mürekkepler, ışıkla sertleşen kaplamalar, 3D baskı ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Fotopolimerizasyon süreci genellikle, foton enerjisini emerek ve serbest radikaller, katyonlar ve benzeri gibi uygun başlatıcı aktif türleri oluşturmak için eşlik eden fotokimyasal reaksiyonlardan geçerek polimerizasyon reaksiyonlarını başlatmak için itici güç olarak ışığı kullanan bir tür "yeşil kimya" olarak kabul edilir.
Her şeyden önce, fotobaşlatıcı moleküller çoğunlukla molekülün her iki ucunda farklı yüklere sahip dipol moleküllerdir, bu da dipol gibi sistemle etkileşime girer ve böylece belirli alanlarda toplanır, bu nedenle monomer tarafından oluşturulan çözücü kafes etkisi de fotobaşlatıcının dağılımını etkileyecektir. Örneğin, uygulamadaki karışık fotobaşlatıcı sistemi, karıştırma işlemi farklı ekleme sırasının polimerizasyonunun etkisini etkileyecektir, temel neden, fotobaşlatıcı dipol etkileşiminin farklı ekleme sırasının ve sistemdeki çözücü kafes etkisinin aynı durum olmamasıdır; ikinci olarak, farklı uyumluluk, florokarbon veya silikon zincir başlatıcı molekülleri içeren yüzer gibi başlatma verimliliğinde de değişikliklere yol açacaktır.Fotobaşlatıcının homojen olmaması, fotoliz işleminde molekülün fotokimyasal sürecini de etkileyecektir, örneğin polar mikro ortamdaki molekülün absorpsiyon spektrumu kırmızıya kayar ve ayrışmanın kuantum verimi etkilenir.
Fotobaşlatılmış polimerizasyonun polimerizasyon süreci ışık alma anında gerçekleşir, bu nedenle başlatıcının farklı ışık emme kabiliyeti nedeniyle polimerizasyon sistemi oluşabilir, yüzey morfolojisi üretmek için önce yüzey tabakası kürlenebilir, üst ve alt tabakalar aynı anda kürlenemez, bu da kaplamanın dökülmesine yol açan iç gerilmelere neden olur veya derin kürlenme tamamlanmaz, bu da yapışmanın azalmasına neden olur; çeşitli katkı maddelerinin veya dolgu maddelerinin eklenmesi ve kürleme sırasında oksijenin varlığı da nihai polimerizasyon etkisini vb. etkileyecektir.
Bu nedenle, kürleme formülasyonunda, uygun fotobaşlatıcının seçimi çok önemlidir. İç faktör, fotobaşlatıcının ışık emici özelliklerinin (esas olarak dalga boyu ve molar sönme katsayısı) ve reaktivitesinin doğrudan başlatma performansını belirlemesi ve dış faktör, fotobaşlatıcının emilim spektrumunun ışık kaynağının emisyon spektrumuyla eşleşmesidir ve sistemin homojenliği ve uyumluluğu da polimerizasyonun verimliliğini doğrudan etkiler.
Bu nedenle, pratik uygulamalarda, formülasyon ihtiyaçlara göre ayarlanmalıdır.
Işık kaynakları ile daha iyi örtüşen fotobaşlatıcı sistemlerin seçilmesi, kalın filmler için düşük molar sönme katsayısına sahip fotobaşlatıcıların kullanılması ve ince filmler için yüksek molar sönme katsayısına sahip fotobaşlatıcıların seçilmesi.
film kalınlığı, ışık kaynağının ışık yoğunluğu, konveyör bant hızı vb. dahil olmak üzere hesaplanan teorik dozaja dayalı olarak artırılabilen veya azaltılabilen uygun fotobaşlatıcı konsantrasyonunun ayarlanması.
Sistemin homojenliğinin artırılması polimerizasyon için faydalıdır, ancak bazı saha uygulamaları, artan pürüzlülük, optik etkiler, su temas açısı vb. gibi homojenlik arayışını gerektirir.