Teknologi Penyembuhan UV & Inisiator Foto
UV curing merupakan teknologi canggih yang ramah lingkungan, hemat energi, dan berkinerja tinggi.
Karena karakteristik bahan perekat UV-termasuk ketahanan terhadap suhu tinggi, penerapan yang luas, dan ketahanan terhadap korosi kimia-maka bahan perekat ini digunakan untuk merekatkan komponen mesin pesawat terbang dan merakit pesawat ruang angkasa.
Aplikasi Penyembuhan Sinar UV dalam Industri Perawatan Kesehatan
Sistem sumber cahaya LED UV telah diadopsi secara luas di bidang medis karena kemampuannya untuk menyembuhkan perekat yang dipicu oleh foto dengan cepat, sehingga menghilangkan kebutuhan akan bahan pengikat yang mudah menguap. Perekat yang dapat disembuhkan dengan UV menawarkan keuntungan yang signifikan termasuk penghematan energi, pengurangan konsumsi, waktu pengeringan yang dipercepat, efisiensi produksi yang ditingkatkan, dan integrasi tanpa batas dengan proses otomatis.
Aplikasi Penyembuhan Sinar UV dalam Pencetakan 3D
Pencetakan 3D fotopolimerisasi merupakan salah satu teknologi prototipe cepat tercanggih saat ini, yang menawarkan presisi pencetakan yang tinggi dan kelayakan komersial. Keunggulannya-termasuk konsumsi energi yang rendah, hemat biaya, akurasi tinggi, hasil akhir permukaan yang halus, dan kemampuan reproduksi yang sangat baik-membuatnya dapat diterapkan secara luas di berbagai sektor teknologi tinggi. Misalnya, mencetak prototipe mesin roket dengan struktur yang rumit memungkinkan analisis pola aliran gas, sehingga membantu desain mesin yang lebih ringkas dengan efisiensi pembakaran yang lebih tinggi. Hal ini secara signifikan meningkatkan efisiensi R&D untuk komponen yang rumit dan memperpendek siklus pengembangan otomotif. Selain itu, ini memungkinkan pencetakan cetakan langsung atau cetakan terbalik untuk pembuatan prototipe yang cepat.
Klasifikasi Sumber Sinar UV
Berdasarkan sumber cahaya curing, fotopolimerisasi terutama dibagi menjadi curing lampu merkuri tradisional dan curing LED UV yang baru muncul. Dibandingkan dengan pengawetan lampu merkuri tradisional, pengawetan LED UV juga memiliki keterbatasan tertentu. Perbedaan yang paling signifikan terletak pada kenyataan bahwa spektrum yang dipancarkan oleh lampu merkuri tradisional hampir mencakup seluruh rentang panjang gelombang UV, sedangkan UV LED curing saat ini terbatas pada pita UVA panjang gelombang panjang karena kendala teknologi perangkat keras dan pertimbangan biaya.
Perbandingan Spektrum Emisi Antara Lampu Merkuri dan Sumber Cahaya LED UV
Pemrakarsa foto
Photoinisiator merupakan bagian yang relatif kecil dalam formulasi pengawetan ringan, biasanya sekitar 2%-5%, namun mereka memainkan peran yang sangat penting.
Agar reaksi pengawetan cahaya dapat terjadi, photoinisiator harus menyerap sinar ultraviolet yang dipancarkan oleh sumber sinar UV untuk menghasilkan radikal bebas. Radikal bebas ini kemudian memulai reaksi polimerisasi, yang pada akhirnya mengawetkan produk ke dalam bentuk akhirnya.
Spektrum emisi sumber sinar UV harus sesuai dengan spektrum penyerapan photoinisiator. Photoinisiator tradisional seperti 1173 dan 184 menunjukkan penyerapan maksimum pada daerah UVC panjang gelombang pendek, sehingga lebih cocok untuk menyembuhkan dengan lampu merkuri konvensional.
Sebaliknya, LED UV terutama memancarkan cahaya dalam beberapa pita spesifik, seperti 365 nm, 385 nm, 395 nm, dan 405 nm. Photoinisiator berbasis oksida fosfin menunjukkan penyerapan yang relatif kuat pada pita-pita ini, sehingga dapat diterapkan secara luas dalam sistem LED UV.
Inisiator foto radikal bebas
Pemrakarsa foto
Photoinisiator adalah komponen penting dalam bahan pengawet cahaya. Inisiator ini menyerap energi radiasi, mengalami perubahan kimiawi pada saat eksitasi, dan menghasilkan zat antara yang reaktif (radikal bebas atau kation) yang mampu memulai reaksi polimerisasi.
Berdasarkan panjang gelombang cahaya yang diserap, fotoinisiator dapat dikategorikan ke dalam fotoinisiator ultraviolet (panjang gelombang 250nm-400nm) dan fotoinisiator cahaya tampak (panjang gelombang 400nm-700nm). Menurut mekanisme fotopolimerisasi, mereka diklasifikasikan sebagai fotoinisiator tipe radikal dan fotoinisiator tipe kationik.
Inisiator radikal dapat dibagi lagi menjadi dua jenis berdasarkan mekanisme penghasil radikal: inisiator tipe pembelahan (juga dikenal sebagai inisiator Tipe I) dan inisiator tipe pemulungan hidrogen (juga dikenal sebagai inisiator Tipe II).
Inisiator Foto Radikal Tipe Retak
Fotoinisiator radikal tipe retak mengacu pada molekul yang, setelah menyerap energi cahaya, bertransisi ke keadaan singlet tereksitasi dan kemudian mengalami penyeberangan antar sistem ke keadaan triplet tereksitasi. Baik dalam keadaan singlet tereksitasi maupun triplet tereksitasi, struktur molekul menjadi tidak stabil, menyebabkan ikatan yang lemah mengalami pembelahan homolitik. Hal ini menghasilkan radikal aktif primer yang memulai polimerisasi dan ikatan silang oligomer dan pengencer aktif.
Fotoinisiator radikal tipe perengkahan sebagian besar merupakan senyawa arilalkil keton, termasuk fenilkoumarin dan turunannya (mis., eter asam benzoat), asam fenilkoumarat dan turunannya (mis, 651), turunan fenilaseton (misalnya, DEAP), turunan α-hidroksiaseton (misalnya, 1173, 184, 2959), α-aminoalkilfenilaseton (907, 369), dan asilfosfin oksida (TPO, TPO-L, 819).
Inisiator Fotoinisiator Radikal Pemulung Hidrogen
Fotoinisiator pemulung hidrogen mengacu pada molekul fotoinisiator yang menyerap energi cahaya, mengalami eksitasi dan penyeberangan antar sistem untuk mencapai keadaan triplet tereksitasi, dan kemudian menjalani reaksi bimolekuler dengan inisiator pendamping-donor hidrogen. Melalui transfer elektron, mereka menghasilkan radikal aktif yang memulai polimerisasi dan ikatan silang oligomer dan pengencer reaktif. Contoh utama termasuk benzofenon dan turunannya, tioantrakuinon (ITX, DETX), dan antrakuinon (2-EA).
Inisiator bersama adalah donor hidrogen yang digunakan bersama dengan inisiator pemulung hidrogen. Secara struktural, mereka semua mengandung setidaknya satu amina tersier pada posisi α-karbon, terutama senyawa amina tersier. Mereka bereaksi dengan keadaan tereksitasi dari inisiator foto pemulung hidrogen untuk membentuk kompleks radikal tereksitasi. di mana atom nitrogen kehilangan elektron, dan hidrogen pada karbon-α yang berdekatan dengan nitrogen menjadi sangat asam, dengan mudah keluar sebagai proton. Hal ini menghasilkan radikal alkil amina tersier yang berpusat pada C dan reaktif yang menginisiasi polimerisasi dan ikatan silang oligomer dan pengencer reaktif. Senyawa amina tersier meliputi amina tersier alifatik, amina tersier jenis etanolamina, ester benzoat jenis amina tersier, dan amina reaktif.