{"id":8851,"date":"2025-09-09T09:50:48","date_gmt":"2025-09-09T09:50:48","guid":{"rendered":"https:\/\/changhongchemical.com\/?p=8851"},"modified":"2026-04-27T11:16:01","modified_gmt":"2026-04-27T11:16:01","slug":"uv-curing-technology-photoinitiators","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/changhongchemical.com\/de\/uv-curing-technology-photoinitiators\/","title":{"rendered":"UV-H\u00e4rtungstechnologie & Photoinitiatoren"},"content":{"rendered":"

UV-H\u00e4rtungstechnologie & Photoinitiatoren<\/strong><\/h1>\n

Die UV-H\u00e4rtung ist eine umweltfreundliche, energieeffiziente und leistungsstarke Spitzentechnologie.<\/p>\n

Aufgrund ihrer Eigenschaften - hohe Temperaturbest\u00e4ndigkeit, breite Anwendbarkeit und chemische Korrosionsbest\u00e4ndigkeit - werden UV-Klebstoffe f\u00fcr die Verklebung von Triebwerkskomponenten in Flugzeugen und die Montage von Raumfahrzeugen eingesetzt.<\/p>\n

\"\"Anwendungen der UV-Lichth\u00e4rtung in der Gesundheitsbranche<\/b><\/strong><\/p>\n

UV-LED-Lichtquellensysteme haben im medizinischen Bereich weite Verbreitung gefunden, da sie fotoinitiierte Klebstoffe schnell aush\u00e4rten k\u00f6nnen und somit fl\u00fcchtige Bindemittel \u00fcberfl\u00fcssig machen. UV-h\u00e4rtbare Klebstoffe bieten erhebliche Vorteile wie Energieeinsparungen, geringeren Verbrauch, k\u00fcrzere Aush\u00e4rtezeiten, h\u00f6here Produktionseffizienz und nahtlose Integration in automatisierte Prozesse.<\/p>\n

\"\"Anwendungen der UV-Lichth\u00e4rtung im 3D-Druck<\/b><\/strong><\/p>\n

Der 3D-Photopolymerisationsdruck ist heute eine der fortschrittlichsten Rapid-Prototyping-Technologien, die sich durch hohe Druckpr\u00e4zision und wirtschaftliche Rentabilit\u00e4t auszeichnet. Dank seiner Vorteile - geringer Energieverbrauch, Kosteneffizienz, hohe Genauigkeit, glatte Oberfl\u00e4chen und hervorragende Reproduzierbarkeit - ist er in zahlreichen High-Tech-Sektoren weit verbreitet. Das Drucken von Prototypen von Raketentriebwerken mit komplexen Strukturen erm\u00f6glicht beispielsweise die Analyse von Gasstr\u00f6mungsmustern, was bei der Entwicklung kompakterer Triebwerke mit h\u00f6herer Verbrennungseffizienz hilfreich ist. Dies steigert die Effizienz von Forschung und Entwicklung bei komplizierten Komponenten erheblich und verk\u00fcrzt die Entwicklungszyklen in der Automobilindustrie. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht es den direkten Druck von Gussformen oder umgekehrten Formen f\u00fcr das Rapid Prototyping.<\/p>\n

Klassifizierung von UV-Lichtquellen<\/b><\/strong><\/p>\n

Auf der Grundlage der Aush\u00e4rtungslichtquellen wird die Photopolymerisation in erster Linie in die traditionelle Quecksilberlampenaush\u00e4rtung und die neue UV-LED-H\u00e4rtung unterteilt. Im Vergleich zur traditionellen Quecksilberlampenh\u00e4rtung hat die UV-LED-H\u00e4rtung auch gewisse Einschr\u00e4nkungen. Der wichtigste Unterschied liegt in der Tatsache, dass das von herk\u00f6mmlichen Quecksilberlampen emittierte Spektrum fast den gesamten UV-Wellenl\u00e4ngenbereich abdeckt, w\u00e4hrend die UV-LED-H\u00e4rtung aufgrund von Einschr\u00e4nkungen in der Hardwaretechnologie und aus Kostengr\u00fcnden derzeit auf das langwellige UVA-Band beschr\u00e4nkt ist.<\/p>\n

\"\"Vergleich des Emissionsspektrums zwischen Quecksilberdampflampen und UV-LED-Lichtquellen<\/p>\n

Fotoinitiatoren<\/b><\/strong><\/p>\n

Photoinitiatoren machen in lichth\u00e4rtenden Formulierungen nur einen relativ geringen Anteil aus, in der Regel etwa 2%-5%, spielen aber eine entscheidende Rolle.<\/p>\n

Damit die Lichth\u00e4rtungsreaktion stattfinden kann, m\u00fcssen die Fotoinitiatoren das von der UV-Lichtquelle ausgestrahlte ultraviolette Licht absorbieren, um freie Radikale zu erzeugen. Diese freien Radikale leiten dann die Polymerisationsreaktion ein, durch die das Produkt schlie\u00dflich in seiner endg\u00fcltigen Form ausgeh\u00e4rtet wird.<\/p>\n

The emission spectrum of the UV light source must match the absorption spectrum of the photoinitiator. Traditional photoinitiators like 1173<\/a> and 184 exhibit maximum absorption at short-wavelength UVC regions, making them more suitable for curing with conventional mercury lamps.<\/p>\n

Im Gegensatz dazu emittieren UV-LEDs haupts\u00e4chlich Licht in einigen spezifischen Banden, wie 365 nm, 385 nm, 395 nm und 405 nm. Photoinitiatoren auf Phosphinoxidbasis weisen eine relativ starke Absorption in diesen Banden auf, wodurch sie in UV-LED-Systemen weit verbreitet sind.<\/p>\n

\"\"Fotoinitiator f\u00fcr freie Radikale<\/p>\n

Fotoinitiatoren<\/b><\/strong><\/p>\n

Photoinitiatoren sind wesentliche Bestandteile von lichth\u00e4rtenden Materialien. Sie absorbieren Strahlungsenergie, werden bei Anregung chemisch ver\u00e4ndert und erzeugen reaktive Zwischenprodukte (freie Radikale oder Kationen), die Polymerisationsreaktionen ausl\u00f6sen k\u00f6nnen.<\/p>\n

Auf der Grundlage der Wellenl\u00e4nge des absorbierten Lichts k\u00f6nnen Photoinitiatoren in Photoinitiatoren f\u00fcr ultraviolettes Licht (Wellenl\u00e4nge 250nm-400nm) und Photoinitiatoren f\u00fcr sichtbares Licht (Wellenl\u00e4nge 400nm-700nm) eingeteilt werden. Je nach dem Mechanismus der Photopolymerisation werden sie in radikalische und kationische Photoinitiatoren unterteilt.<\/p>\n

Radikalinitiatoren lassen sich anhand ihrer radikalbildenden Mechanismen in zwei Typen unterteilen: Initiatoren vom Typ Spaltung (auch als Typ-I-Initiatoren bezeichnet) und Initiatoren vom Typ Wasserstoffsp\u00fclung (auch als Typ-II-Initiatoren bezeichnet).<\/p>\n

Radikale Photoinitiatoren vom Typ Cracking<\/b><\/strong><\/p>\n

Radikale Photoinitiatoren vom Cracking-Typ sind Molek\u00fcle, die bei der Absorption von Lichtenergie in einen angeregten Singulett-Zustand \u00fcbergehen und anschlie\u00dfend einen Intersystem\u00fcbergang in einen angeregten Triplett-Zustand erfahren. Im angeregten Singulett- oder Triplett-Zustand wird die Molek\u00fclstruktur instabil, so dass schwache Bindungen homolytisch gespalten werden. Dadurch entstehen prim\u00e4re aktive Radikale, die die Polymerisation und Vernetzung von Oligomeren und aktiven Verd\u00fcnnungsmitteln einleiten.<\/p>\n

Cracking-type radical photoinitiators are predominantly arylalkyl ketone compounds, including phenylcoumarins and their derivatives (e.g., benzoic acid ethers), phenylcoumaric acid and its derivatives (e.g., 651), phenylacetone derivatives (e.g., DEAP), \u03b1-hydroxyketone derivatives (e.g., 1173, 184, 2959), \u03b1-aminoalkylphenylacetones (907, 369), and acylphosphine oxides (TPO, TPO-L<\/a>, 819).<\/p>\n

Wasserstoff spaltende radikalische Photoinitiatoren<\/b><\/strong><\/p>\n

Wasserstoff sparende Photoinitiatoren beziehen sich auf Photoinitiatormolek\u00fcle, die Lichtenergie absorbieren, angeregt werden und zwischen den Systemen kreuzen, um den angeregten Triplett-Zustand zu erreichen, und dann eine bimolekulare Reaktion mit einem Co-Initiator - einem Wasserstoffdonator - eingehen. Durch Elektronen\u00fcbertragung erzeugen sie aktive Radikale, die die Polymerisation und Vernetzung von Oligomeren und reaktiven Verd\u00fcnnungsmitteln einleiten. Wichtige Beispiele sind Benzophenone und ihre Derivate, Thioanthrachinone (ITX, DETX) und Anthrachinone (2-EA).<\/p>\n

Co-Initiatoren sind Wasserstoffdonatoren, die in Verbindung mit wasserstoffabspaltenden Photoinitiatoren verwendet werden. Strukturell enthalten sie alle mindestens ein terti\u00e4res Amin an der \u03b1-Kohlenstoffposition, wobei es sich in erster Linie um terti\u00e4re Aminverbindungen handelt. Sie reagieren mit dem angeregten Zustand von wasserstoffbindenden Photoinitiatoren unter Bildung von Komplexen mit angeregten Radikalen, wobei das Stickstoffatom ein Elektron verliert und der Wasserstoff am \u03b1-Kohlenstoff neben dem Stickstoff stark sauer wird und leicht als Proton austritt. Dadurch entsteht ein C-zentriertes, reaktives terti\u00e4res Aminalkylradikal, das die Polymerisation und Vernetzung von Oligomeren und reaktiven Verd\u00fcnnungsmitteln einleitet. Zu den terti\u00e4ren Aminverbindungen geh\u00f6ren aliphatische terti\u00e4re Amine, terti\u00e4re Amine vom Ethanolamintyp, Benzoatester vom terti\u00e4ren Amintyp und reaktive Amine.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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