Fotoiniziatori: i maghi che "accendono" le reazioni chimiche con la luce

Di recente scriverò una serie di articoli sull'argomento dei fotoiniziatori. Il contenuto coprirà aspetti come il sistema di classificazione dei fotoiniziatori, le considerazioni per la loro selezione e l'analisi delle caratteristiche di diversi tipi strutturali. L'obiettivo è fornire ai lettori una panoramica completa e sistematica della conoscenza dei fotoiniziatori.

一.  Cosa sono i fotoiniziatori?

Un fotoiniziatore è un composto in grado di assorbire l'energia luminosa di una lunghezza d'onda specifica e generare sostanze attive (come radicali liberi o cationi). Queste sostanze attive sono come le "scintille"nelle reazioni chimiche, che possono iniziare reazioni come la polimerizzazione monomerica e la croce-collegando, convertendo così sostanze liquide in solidi o materiali di dotazione connuove proprietà.

二.  Il principio di lavoro dei fotoiniziatori

Il principio di lavoro dei fotoiniziatori può essere brevemente riassuntonei seguenti passaggi:

1. Assorbimento dell'energia della luce: 

Le molecole di fotoiniziatori assorbono l'energia luminosa di una lunghezza d'onda specifica e la transizione dallo stato fondamentale allo stato eccitato.

2. Trasferimento di energia:

Le molecole di fotoiniziatorinello stato eccitato trasferiscono l'energia a monomeri o altre molecole, attivandole.

3. Iniziazione della reazione:

Le molecole monomeriche attivate subiscono una reazione di polimerizzazione per formare un alto-polimero molecolare.

三.  La classificazione dei fotoiniziatori

Secondo le diverse sostanze attive generate, i fotoiniziatori sono principalmente divisi in due categorie:

1. Fotoiniziatori radicali liberi:

Generano radicali liberi dopo aver assorbito l'energia luminosa e hanno iniziato le reazioni di polimerizzazione dei radicali liberi. I tipi comuni includono:

★ Tipo di scollatura: Come composti benzil etere, composti di acetofenone, ecc. Dopo aver assorbito l'energia della luce, subiscono una scissione intramolecolare per generare radicali liberi.

★ Tipo di astrazione dell'idrogeno: Come composti benzofenone, composti di tioxantone, ecc. Dopo aver assorbito l'energia della luce, astratti gli atomi di idrogeno da CO-molecole di iniziatore per generare radicali liberi.

2. Fotoiniziatori cationici:

Generano cationi dopo aver assorbito l'energia luminosa e avviato reazioni di polimerizzazione cationica. I tipi comuni includono sali di aril diazonium, sali di diaryliodonium, sali di triarylsulfonium, ecc.

四.  La selezione di fotoiniziatori

1. Lo spettro di assorbimento del fotoiniziatore dovrebbe corrispondere allo spettro di emissione della sorgente luminosa.

2. L'efficienza di fotoiniziazione dovrebbe essere elevata, cioè ha un'elevata resa quantica di generazione di intermedi attivi (radicali liberi o cationi)e gli intermedi attivi generati hanno un'elevata reattività.

3. Per i sistemi colorati, a causa dell'aggiunta di pigmenti, ci sono diversi assorbimentinella regione ultravioletta. Pertanto, ènecessario selezionare fotoiniziatori che sono minimamente influenzati dall'assorbimento ultravioletto dei pigmenti.

4. Dovrebbe avere una buona solubilità in diluenti e oligomeri reattivi.

5. Dovrebbe avere un odore basso e una bassa tossicità, in particolare i prodotti di fotolisi del fotoiniziatore dovrebbero avere un odore basso e una bassa tossicità.

6. Non dovrebbe essere volatile o migratorio facilmente.

7. Non ci dovrebbe essere un fenomeno ingiallito dopo la fotocuring, il che è particolarmente importante per il bianco, la luce-Sistemi colorati e incolori. Inoltre,non dovrebbe causare il degrado del polimero durante l'invecchiamento.

8. Dovrebbe avere una buona stabilità termica e stabilità di stoccaggio.

9. Considera il prezzo.

Nei seguenti articoli, approfondirò Le strategie di selezione dei fotoiniziatori, concentrandosi sull'analisi dei principali indicatori di prestazione di vari fotoiniziatori, inclusi i loro coefficienti di estinzione molare all'interno di diversi gamme spettrali, compatibilità con diluenti reattivi, parametri di stabilità termica e lunghi-Stabilità di conservazione dei termini e altre caratteristiche fondamentali.

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