Fotoinitiadores: los magos que "encienden" las reacciones químicas con la luz
Recientemente, escribiré una serie de artículos sobre el tema de los fotoiniciadores. El contenido cubrirá aspectos como el sistema de clasificación de los fotoiniciadores, las consideraciones para su selección y el análisis de las características de diferentes tipos estructurales. El objetivo es proporcionar a los lectores una visión general integral y sistemática del conocimiento de los fotoiniciadores.
一. ¿Qué son los fotoiniciadores?
Un fotoiniciador es un compuesto que puede absorber la energía de la luz de una longitud de onda específica y generar sustancias activas (como radicales libres o cationes). Estas sustancias activas son como las "chispas" en las reacciones químicas, que pueden iniciar reacciones como la polimerización de monómeros y la cruz-Vinculación, convirtiendo así las sustancias líquidas en sólidos o materiales de dotación connuevas propiedades.
二. El principio de funcionamiento de los fotoiniciadores
El principio de funcionamiento de los fotoiniciadores se puede resumir brevemente en los siguientes pasos:
1. Absorción de energía de la luz:
Las moléculas fotoiniciantes absorben energía de la luz de una longitud de onda específica y la transición del estado fundamental al estado excitado.
2. Transferencia de energía:
Las moléculas fotoiniciadoras en el estado excitado transfieren energía a monómeros u otras moléculas, activándolas.
3. Iniciación de la reacción:
Las moléculas de monómero activadas experimentan una reacción de polimerización para formar un alto-Polímero molecular.
三. La clasificación de los fotoiniciadores
Según las diferentes sustancias activas generadas, los fotoiniciadores se dividen principalmente en dos categorías:
1. Fotosiniciadores de radicales libres:
Generan radicales libres después de absorber la energía de la luz e iniciar reacciones de polimerización de radicales libres. Los tipos comunes incluyen:
★ Tipo de escisión: Tales como los compuestos de éter de bencilo, compuestos de acetofenona, etc. Después de absorber la energía de la luz, sufren escisión intramolecular para generar radicales libres.
★ Tipo de abstracción de hidrógeno: Tales como compuestos de benzofenona, compuestos de tioxantona, etc. Después de absorber la energía de la luz, abstractan los átomos de hidrógeno de CO-moléculas iniciadoras para generar radicales libres.
2. Fotoinitiadores catiónicos:
Generan cationes después de absorber la energía de la luz e iniciar las reacciones de polimerización catiónica. Los tipos comunes incluyen sales de aril diazonio, sales de diariliodonio, sales de triarilsulfonio, etc.
四. La selección de fotoiniciadores
1. El espectro de absorción del fotoiniciador debe coincidir con el espectro de emisión de la fuente de luz.
2. La eficiencia de la fotoinitiación debe ser alta, es decir, tiene un alto rendimiento cuántico de generar intermedios activos (radicales o cationes libres)y los intermedios activos generados tienen alta reactividad.
3. Para los sistemas de colores, debido a la adición de pigmentos, existen diferentes absorciones en la región ultravioleta. Por lo tanto, esnecesario seleccionar fotoiniciadores que se vean mínimamente afectados por la absorción ultravioleta de pigmentos.
4. Debe tener una buena solubilidad en los diluyentes y oligómeros reactivos.
5. Debe tener un olor bajo y baja toxicidad, especialmente los productos de fotólisis del fotoiniciador deben tener un olor y baja toxicidad.
6. No debe ser volátilni migratorio fácilmente.
7. No debe haber un fenómeno amarillento después de la fotocuración, lo cual es particularmente importante para el blanco, la luz-sistemas de color e incoloros. Tampoco debe causar la degradación del polímero durante el envejecimiento.
8. Debe tener buena estabilidad térmica y estabilidad de almacenamiento.
9. Considere el precio.
En los siguientes artículos, profundizaré en Las estrategias de selección de los fotoiniciadores, centrarse en analizar los indicadores clave de rendimiento de varios fotoiniciadores, incluidos sus coeficientes de extinción molar en diferentes rangos espectrales, compatibilidad con diluyentes reactivos, parámetros de estabilidad térmica y largos-Estabilidad de almacenamiento a término y otras características centrales.
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