Was ist ein Fotoinitiator?？
Photoinitiator, auch bekannt als (Photosensibilisator) oder (Photohärtungsmittel),
Diese Verbindungen absorbieren spezifische Wellenlängen von Lichtenergie im ultravioletten (250-420 nm) oder sichtbaren (400-800 nm) Bereich und erzeugen reaktive Spezies wie freie Radikale oder Kationen, die dann die Polymerisation, Vernetzung und Härtung einleiten. Sie spielen eine Schlüsselrolle in photohärtenden Systemen und werden häufig in UV-Klebstoffen, UV-Beschichtungen, UV-Farben und Gel-Polituren verwendet.
01 Handlungsgrundsatz
Nach der Absorption von Lichtenergie gehen Photoinitiatormoleküle vom Grundzustand in einen angeregten Zustand über und machen dabei chemische Veränderungen über Singulett- oder Triplett-Zustände durch, um aktive Fragmente (wie freie Radikale und Kationen) zu erzeugen, die die Polymerisation einleiten können. Auf der Grundlage ihres Mechanismus können sie wie folgt kategorisiert werden:
- Freie radikalische Photoinitiatoren: Diese erzeugen durch Spaltungs- oder Wasserstoffabstraktionsreaktionen freie Radikale, die eine radikalische Polymerisation einleiten.
- Kationische Photoinitiatoren: Nach der Photolyse bilden sie eine starke Protonensäure (z. B. eine Brønsted-Säure), die eine kationische Polymerisation einleitet.
02 Klassifizierung und typische Vertreter
Freie radikalische Photoinitiatoren:
(1) Initiatoren vom Typ Spaltung
Nach der Absorption von Lichtenergie kommt es zu einer Norrish-I-Reaktion, bei der die Bindung bricht und freie Radikale entstehen:
- 1173 (HMPP): 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropanon
- 184 (HCPK): 1-Hydroxycyclohexylphenylketon
907: 2-Methyl-2-(4-morpholinyl)-1-[4-(methylthio)phenyl]-1-propanon
TPO: 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenylphosphinoxid
TPO-L: Ethyl-2,4,6-trimethylbenzoylphenylphosphonat
659: 2-Hydroxy-2-methyl-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-1-propanon
MBF: Methylbenzoylformiat
(2) Initiatoren für die Wasserstoffabstraktion
Erzeugung freier Radikale durch Wasserstoffabstraktionsreaktion:
- BP: Benzophenon
- MBP: 4-Methylbenzophenon
(3) Zusammengesetzter Initiator
- IHT-PI 910:
2-Dimethylamino-2-benzyl-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanon
- IHT-PI 4265:50% TPO + 50% 1173
- IHT-PI 1000:20% 184 + 80% 1173
- IHT-PI 500:50% 184 + 50% BP
Kationische Photoinitiatoren:
Durch Photolyse entsteht eine Supersäure, die die Polymerisation von Epoxiden, Vinylethern und anderen Materialien einleitet:
- Ioniumsalze (z. B. I-250)
- Sulfoniumsalze (z. B. I-160)
- Metallocen-Salze (z. B. Cumol-Ferrocenium-Hexafluorophosphat)
- Organosilane
03 Zusammenfassung der strukturellen Klassifizierung
Freie radikalische Photoinitiatoren:
- Benzoin und Derivate (Benzoehther)
- Benzylgruppen (Benzoylbenzophenone)
- Alkylphenone (α-Hydroxyalkylphenone, α-Aminoalkylphenone)
- Acylphosphinoxide (TPO, usw.)
- Benzophenone
- Thioxanthone
Kationische Photoinitiatoren:
- Oniumsalze (Ioniumsalze, Sulfoniumsalze)
- Metallorganische Stoffe (Ferroceniumsalze)
- Organosilane
04 Anwendungsbereiche
Photoinitiatoren sind Kernbestandteile der Strahlenhärtungstechnologie und werden in vielen Bereichen eingesetzt:
UV-Beschichtungen: Holz-, Kunststoff- und Metallbeschichtungen
UV-Farben: Druck- und Verpackungsindustrie
UV-Klebstoffe: Klebstoffe für Elektronik und Medizin
Gel-Politur: UV/LED-härtender Gel-Lack (wie CHROMÉCLAIR's HEMA-freie Gel-Politur) für die Nagelkunstindustrie, das schnell aushärtet, hochglänzend und abriebfest ist
Andere lichthärtende Materialien: 3D-Druck, Photoresists usw.
05 Merkmale und Vorteile
Die lichthärtende Technologie entspricht den "5E"-Standards:
- Effizient:Heilt in Sekundenschnelle
- Ermöglichen:Anwendbar auf einer Vielzahl von Substraten
- Wirtschaftlich: Geringer Energieverbrauch und hohe Produktionseffizienz
- Energiesparend: Reaktion bei Raumtemperatur, kein Erhitzen erforderlich
- Umweltfreundlich: Keine VOC-Emissionen, geringe Umweltbelastung