Fotoinitiadores: os mágicos que "inflamam" reações químicas com luz

Recentemente, escreverei uma série de artigos sobre o tema dos fotoinitiadores. O conteúdo cobrirá aspectos como o sistema de classificação dos fotoinitiadores, as considerações para sua seleção e a análise das características de diferentes tipos estruturais. O objetivo é fornecer aos leitores uma visão geral abrangente e sistemática do conhecimento dos fotoinitiadores.

一.  O que são fotoinitiadores?

Um fotoinitiador é um composto que pode absorver energia luminosa de um comprimento de onda específico e gerar substâncias ativas (como radicais livres ou cátions). Essas substâncias ativas são como as "faíscas" em reações químicas, que podem iniciar reações como polimerização de monômero e cruz-Vincular, convertendo assim substâncias líquidas em sólidos ou dotando materiais comnovas propriedades.

二.  O princípio de trabalho dos fotoinitiadores

O princípio de trabalho dos fotoinitiadores pode ser resumido brevementenas etapas a seguir:

1. Absorção de energia luminosa: 

As moléculas do fotoinitiador absorvem a energia luminosa de um comprimento de onda específico e a transição do estado fundamental para o estado excitado.

2. Transferência de energia:

As moléculas do fotoinitiadorno estado excitado transferem energia para monômeros ou outras moléculas, ativando -as.

3. Iniciação da reação:

As moléculas de monômero ativado sofrem uma reação de polimerização para formar uma alta-Polímero molecular.

三.  A classificação de fotoinitiadores

De acordo com as diferentes substâncias ativas geradas, os fotoinitiadores são divididos principalmente em duas categorias:

1. Fotoinitiadores de radicais livres:

Eles geram radicais livres após absorver a energia da luz e iniciar as reações de polimerização de radicais livres. Os tipos comuns incluem:

★ Tipo de clivagem: Como compostos de éter benzila, compostos de acetofenona, etc. Depois de absorver a energia da luz, eles passam por clivagem intramolecular para gerar radicais livres.

★ Tipo de abstração de hidrogênio: Como compostos de benzofenona, compostos de tioxântona, etc. Depois de absorver a energia luminosa, abstraem átomos de hidrogênio de CO-Moléculas de iniciador para gerar radicais livres.

2. Fotoinitiadores catiônicos:

Eles geram cátions após absorver energia luminosa e iniciar reações de polimerização catiônica. Os tipos comuns incluem sais de aril diazônio, sais de diariliodônio, sais de triarilsulfônio, etc.

四.  A seleção de fotoinitiadores

1. O espectro de absorção do fotoinitiador deve corresponder ao espectro de emissão da fonte de luz.

2. A eficiência da fotoinitiação deve ser alta, ou seja, tem um alto rendimento quântico de geração de intermediários ativos (radicais livres ou cátions)e os intermediários ativos gerados têm alta reatividade.

3. Para sistemas coloridos, devido à adição de pigmentos, existem diferentes absorçõesna região ultravioleta. Portanto, énecessário selecionar fotoinitiadores que são minimamente afetados pela absorção ultravioleta dos pigmentos.

4. Deve ter boa solubilidade em diluentes e oligômeros reativos.

5. Deve ter um odor baixo e baixa toxicidade, especialmente os produtos de fotólise do fotoinitiador devem ter um odor baixo e baixa toxicidade.

6. Não deve ser volátil ou migratório facilmente.

7. Não deve haver fenômeno amarelado após a fotocurro, o que é particularmente importante para o branco, luz-sistemas coloridos e incolores. Tambémnão deve causar a degradação do polímero durante o envelhecimento.

8. Deve ter boa estabilidade térmica e estabilidade de armazenamento.

9. Considere o preço.

Nos seguintes artigos, vou me aprofundar em as estratégias de seleção dos fotoinitiadores, focando em analisar os principais indicadores de desempenho de vários fotoinitiadores, incluindo seus coeficientes de extinção molar em diferentes faixas espectrais, compatibilidade com diluentes reativos, parâmetros de estabilidade térmica e longo-estabilidade de armazenamento a prazo e outras características principais.

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