Was bewirkt ein Fotoinitiator?

Hallo zusammen! Ich bin ein Star-Mitarbeiter bei CHROMÉCLAIR, eine Marke von hemafreier Gel-PoliturHeute werde ich das Wissen über Fotoinitiatoren ordnen und erklären, in der Hoffnung, dass es für Sie hilfreich sein wird.

Zwar erhielt das amerikanische Unternehmen Inmot bereits 1946 das erste Patent für die Härtung mit ultraviolettem Licht,

Bayer in Deutschland hat 1967 die UV-Lichthärtungstechnologie industrialisiert und damit das Konzept der Photoinitiatoren eingeführt. Seitdem haben sich die Fotoinitiatoren kontinuierlich weiterentwickelt. Heute bietet der Markt eine große Vielfalt an Fotoinitiatoren. Heute,

Keyou Company bietet einen detaillierten Überblick über Fotoinitiatoren, der ihre Wirkungsmechanismen, Leistungsanforderungen und gängigen Typen umfasst,

Eigenschaften und Verwendungsgrundsätze.

Was ist ein Fotoinitiator?

Photoinitiatoren, auch bekannt als Photosensibilisatoren oder Photopolymerisationsmittel, sind Verbindungen, die bestimmte Wellenlängen im ultravioletten (250-420 nm) oder sichtbaren (400-800 nm) Spektrum absorbieren. Diese Absorption erzeugt freie Radikale, Kationen oder andere reaktive Spezies, die die Polymerisation und Vernetzung von Monomeren einleiten.

In Photopolymerisationssystemen - einschließlich UV-Klebstoffen, UV-Beschichtungen und UV-Farben - verändern sich diese Stoffe bei der Absorption von äußerer Energie chemisch und zerfallen in Radikale oder Kationen, die Polymerisationsreaktionen auslösen. Jede Substanz, die in der Lage ist, Radikale zu erzeugen und anschließend bei Lichteinwirkung eine Polymerisation auszulösen, wird als Photoinitiator bezeichnet. Wirkmechanismus von Photoinitiatoren.

Bestimmte Monomere absorbieren bei Lichteinfall Photonen und bilden angeregte Zustände: M* → M+ (hv - M*). Diese angeregten aktiven Moleküle

durch homolytische Spaltung unter Bildung von Radikalen: M* → R* + R'. Dadurch wird die Polymerisation der Monomere eingeleitet, wodurch Polymere entstehen. Strahlenhärtung

Technologie stellt eine energieeffiziente und umweltfreundliche Innovation dar. Aushärtung durch Strahlung wie ultraviolettes Licht, Elektronenstrahlen, Infrarotlicht, sichtbares Licht, Laser oder Chemilumineszenz

entspricht voll und ganz den "5E"-Eigenschaften: hohe Effizienz, Zweckmäßigkeit, Wirtschaftlichkeit, Energieeinsparung und Umweltfreundlichkeit. Daher wird sie als "grüne Technologie" gefeiert.

Photoinitiatoren sind eine der Schlüsselkomponenten in lichthärtenden Klebstoffen, die die Aushärtungsgeschwindigkeit entscheidend mitbestimmen.

Bei Bestrahlung mit ultraviolettem Licht absorbieren die Fotoinitiatoren die Lichtenergie und spalten sich in zwei aktive freie Radikale auf, die eine Kettenpolymerisation zwischen dem lichthärtenden Harz und den aktiven Verdünnungsmitteln auslösen. Dieser Prozess vernetzt und härtet den Klebstoff, der sich durch seine schnelle Wirkung, Umweltfreundlichkeit und Energieeffizienz auszeichnet.

Leistungsanforderungen für Photoinitiatoren

1) Hohe Effizienz der Initiierung.

2) Absorptionsspektrumsbereich kompatibel mit der Bestrahlungslichtquelle.

3) Gute thermische Stabilität, keine Dunkelreaktion, geeignet für Langzeitlagerung.

4) Gute Verträglichkeit mit Monomeren und Präpolymeren.

5) Keine Vergilbung oder Verfärbung während der Filmbildung durch Photopolymerisation.

6) Sicher und wirtschaftlich.

7) Photoinitiatoren und ihre Photolyseprodukte sollten ungiftig und geruchsneutral sein.

Arten und Merkmale gängiger Photoinitiatoren

TP0 Photoinitiator

Chemische Bezeichnung: 2,4,6-(Trimethylbenzoyl)diphenylphosphin-Oxid

Wellenlänge der Absorption: 299, 366 nm

Produkt Anwendung: TP0 ist ein hocheffizienter Fotoinitiator vom Typ Radikal (I), der sich besonders für farbige Systeme und

Dickschichthärtungsanwendungen und bietet eine extrem schnelle Aushärtungsgeschwindigkeit. TPO ist mit seinem breiten Absorptionsspektrum für eine Vielzahl von Beschichtungen geeignet. Aufgrund seiner ausgezeichneten Absorptionseigenschaften eignet es sich besonders für Siebdruckfarben, lithografische Drucke, Flexodruckfarben, Holzbeschichtungen und die Herstellung von Klebstoffen, wenn es in Kombination mit 184 verwendet wird. Die empfohlenen Zugabemengen reichen von 0,5-4% w/w, basierend auf tatsächlichen experimentellen Ergebnissen.

TP0-L Photoinitiator

Chemische Bezeichnung: Ethyl-2,4,6-trimethylbenzoylphosphonsäure

Wellenlängen der Absorption: 273, 370 nm

Produkt Anwendung: TPO-L is a highly efficient radical (I)-type liquid photoinitiator primarily used for UV curing of corresponding

Harze, wie z. B. ungesättigte Acrylate. Er eignet sich besonders für weiße Systeme und dicke Filmschichten und bietet außergewöhnlich schnelle Aushärtungsgeschwindigkeiten. Außerdem ist TPO-L ein flüssiger Fotoinitiator, der sich für Formulierungen eignet, die eine geringe Vergilbung und einen geringen Geruch erfordern. Aufgrund seines breiten Absorptionsbereichs kann TPO-L auch für die Aushärtung folgender Produkte verwendet werden

enthaltende weiße Beschichtungen. Um die Effizienz der Oberflächenhärtung zu verbessern, wird TPO-L häufig in Kombination mit anderen Fotoinitiatoren wie 184

1173 and benzophenones. Recommended usage concentration: 0.3-5%.

 

907 Photoinitiator

Chemische Bezeichnung: 2-Methyl-1-[4-methylthiophenyl]-2-malonyl-1-propanon

Wellenlänge der Absorption: 231, 307 nm

Produktmerkmale: Ausgezeichnete Leistung bei Verwendung mit GK-ITX

Produktanwendung: 907 ist ein hocheffizienter radikalischer (I)-Typ-Photoinitiator, der für die Tiefenhärtung von Farbsystemen verwendet wird.

wie Klebstoffe, Verbundstoffe, Lithografie-, Flexo- und Offsetdruckfarben sowie Lacke.

Es wird auch in der Elektronikindustrie verwendet, u. a. für Photoresists, Lötmaskenfarben und Druckplatten. Empfohlene Zugabemenge

ist 2-6% w/w.

 

ITX-Fotoinitiator

Chemische Bezeichnung: 2-Isopropylthioanthrachinon (2,4-Isomerengemisch)

Wellenlänge der Absorption: 258, 382 nm

Produktmerkmale: ITX ist ein hochwirksamer Photoinitiator vom Typ Radikal (II), der in Verbindung mit anionischen Photoinitiatoren als Sensibilisator wirkt.

Produkt Anwendung: ITX wird für die Schichthärtung von entsprechenden Harzen zusammen mit tertiären Amin-Co-Initiatoren verwendet. Es zeigt hervorragende Synergieeffekte bei Verwendung mit 907. Geeignet für transparente oder farbige UV-härtbare Siebdruckfarben, Kopierlacke und UV-härtbare Offsetdruckfarben.

Anwendungen: ITX wird für die Schichthärtung von kompatiblen Harzen mit tertiären Amin-Co-Initiatoren verwendet und weist eine ausgezeichnete Synergie mit 907 auf. Geeignet für transparente oder farbige UV-härtbare Siebdruckfarben, Fotokopierlacke, Offsetdruckfarben, Flexodruckfarben, Elektronik, chirurgische Beschichtungen, Klebstoffe und Photoresists. Wird in der Regel mit dem Amin-Synergisten EDB verwendet, empfohlene Dosierung: 0,2-2% w/w.

 

EDB-Fotoinitiator

Chemische Bezeichnung: Ethyl-4-dimethylaminobenzoat

Wellenlänge der Absorption: 228, 308 nm

Produktmerkmale: EDB ist ein hochwirksamer Amin-Co-Initiator. Bei Verwendung mit radikalischen (I1) Fotoinitiatoren eignet es sich für die UV-Polymerisation von monofunktionellen oder multifunktionellen Monomeren und Oligomeren.

Anwendungen: EDB ist ein fester Aminsynergist, der in Offsetdruckfarben, Klebstoffen, Siebdruckfarben, Lötmaskenfarben und verwandten Produkten verwendet wird. Die empfohlene Zugabemenge beträgt 2-5% (w/w) und wird in der Regel mit ITX oder 907 verwendet.

 

184 Photoinitiator

Chemische Bezeichnung: 1-Hydroxycyclohexyl-Diphenyl-Keton

Wellenlänge der Absorption: 244 nm; GK-184

Produktmerkmale: Es wird in oberflächenhärtenden Systemen verwendet und zeigt in Kombination mit TPO eine hervorragende Leistung.

Produktanwendungen: 184 wird in Fotokopierlacken, Kunststoffbeschichtungen, Holzbeschichtungen, Klebstoffen und im lithografischen Druck verwendet.

Druckfarben, Siebdruckfarben, Flexodruckfarben und elektronische Produkte. Er wird in der Regel zusammen mit anderen Fotoinitiatoren zugesetzt und kann

je nach Bedarf mit UV-Absorbern verwendet werden. Die empfohlene Dosierung in Formulierungen ist 2-59% w/w.

 

1173 Photoinitiator

Chemische Bezeichnung: 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanon

Wellenlänge der Absorption: 244nm Produkteigenschaften: Flüssig, gut mischbar

Produkt Anwendung: 1173 wird in oberflächenhärtenden Systemen verwendet und eignet sich für UV-härtende Acryllacksysteme, z. B. für Holz,

Metall-, Papier- und Kunststoff-Lacksysteme. 1173 wird besonders für UV-härtbare Beschichtungen empfohlen, die langfristig dem Sonnenlicht ausgesetzt werden und vergilbungsbeständig sein müssen. Empfohlene Zugabemenge: 1-4% w/w.

 

BDK-Fotoinitiator

Chemische Bezeichnung: Benzoe-Dimethylether, entspricht 651 Absorptionswellenlänge: 205-253nm

Produkt Anwendung: BDK wird in farbigen Aushärtungssystemen verwendet und findet breite Anwendung in verschiedenen UV-härtenden Systemen, PCB-Farben, UV-Farbsystemen und Lacksystemen, wo es starke Absorptionseigenschaften aufweist. Empfohlene Zugabemenge: 2-5% w/w.

OMBB Photoinitiator

Chemische Bezeichnung: Methyl-2-benzoylbenzoat

Wellenlänge der Absorption: 253nm

Produktmerkmale: Geruchsarmes Aushärtungssystem

Produktanwendungen: 0MBB wird häufig für geruchlose, ungiftige Verpackungen für Papier und Lebensmittel verwendet. In Verbindung mit TPO erhöht es die Aushärtungseffizienz.

 

Grundsätze für die Verwendung von Photoinitiatoren

(1) Photoinitiatoren sollten in Kombination mit dem Aminbeschleuniger EDAB verwendet werden.

(2) Geruchsarm, ungiftig und umweltverträglich.

(3) Wirtschaftlich und leicht verfügbar, mit niedrigen Produktionskosten.

(4) Auswahl von Photoinitiatoren mit geeigneter Reaktivität je nach Art des Präpolymers und des Monomers.

(5) Sie besitzen eine gute Löslichkeit und Reaktivität und benötigen nur eine minimale Dosierung, während sie eine hohe Initiierungseffizienz bieten.

(6) Sie müssen eine ausreichende thermische Stabilität aufweisen, d. h. sie dürfen sich bei Temperaturen unter 85 °C nicht zersetzen, und müssen langfristig lagerstabil sein.

(7) Vorzugsweise wird eine Mischung aus mehreren Fotoinitiatoren verwendet, um die Aushärtung in verschiedenen Wellenlängenbereichen einzuleiten, wodurch schnellere Aushärtungsgeschwindigkeiten als mit einem einzelnen Fotoinitiator erreicht werden.

Die obigen Ausführungen geben einen Überblick über Fotoinitiatoren, einschließlich ihres Wirkmechanismus, ihrer Leistungsanforderungen, der gängigen Typen, Eigenschaften und Verwendungsgrundsätze.

Photoinitiatoren sind wesentliche Bestandteile in radikalischen UV-Licht härtenden Reaktionssystemen. Ihre Art und Dosierung beeinflussen maßgeblich das Photopolymerisationsverhalten des Systems und bestimmen die Empfindlichkeit des lichthärtenden Systems entscheidend mit.

Ich hoffe, dieser Artikel hilft Ihnen, Fotoinitiatoren besser zu verstehen!

 

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