Fotoinițiator de polimerizare cu radicali liberi de tip I cu migrație scăzută
Un studiu publicat recent se concentrează penoii oxizi de acilfosfină la fel de mari-fotoinițiatori de tip I de performanță și migrație scăzută pentru polimerizarea radicalilor liberi.
Rezumatul cercetării
Doi fotoinițiatori de oxid de acilfosfină cu migrație scăzută care conțin legături duble Cnesaturate (APO și DAPO) au fost proiectate și sintetizate pentru polimerizarea radicalilor liberi. Proprietățile și performanța APO și DAPO în polimerizarea radicalilor liberi a triacrilatului de trimetilolpropan (TMPTA) au fost evaluate și comparate cu fotoinițiatorul comercial 2,4,6-trimetil (fenil) difenil eter (TPO).
Tendințe de dezvoltare
Fotopolimerizarea este o tehnologie ecologică și în curs de dezvoltare care utilizează surse de lumină pentru a induce polimerizarea rășinilor fără a finevoie de solvenți și are avantajele unei eficiențe ridicate, siguranței și ecologice. Fotoinițiatorul este cea mai importantă componentă a sistemului de fotopolimerizare, care trebuie să absoarbă eficient lumina pentru a genera substanțe active precum radicalii liberi, cationii sau anionii. Există două căi de reacție pentru fotoinițiatorii cu radicali liberi: una este scindarea alfa a legăturilor chimice sub iradiere cu lumină. (tipul I), iar celălalt este reacția de extracție a hidrogenului bimolecular dintre inițiator și co-inițiator (tipul II). În ultimul deceniu, odată cu dezvoltarea rapidă a diodelor emițătoare de lumină (LED-uri), UV-Radiatoarele LED pentru fotopolimerizare au atras un mare interes în multe domenii de aplicare, cum ar fi cerneala, întărirea acoperirii, adezivii și imprimarea 3D. UV-LED-ul poate furniza lumină monocromatică cu o distribuție aproape Gaussiană și o lățime de bandă relativ îngustă (de obicei 20-30nm), care poate fi utilizat la 365nm, 385nm, 395nm, 405nm și 420nm. Prin urmare, proiectarea și sintetizarea fotoinițiatoarelor care absorb lumina ultravioletă în intervalul de lungimi de undă de 365-420nm și generează eficient radicali liberi este o problemă cheie în domeniul UV-Fotopolimerizare sensibilizată cu LED. Potrivit rapoartelor, unii PI de oxid de acilfosfină pot induce fotopolimerizarea sub iradiere cu LED.
2,4,6-trimetilfenil difenil eter (TPO) este un fotoinițiator comercial cu o lungime de undă de absorbție maximă de 380nm, aparținând tipului de scindare cu radicali liberi (Tipul I) fotoiniţiator. TPO are un randament ridicat de radicali liberi, o eficiență ridicată a inducției și o stabilitate excelentă a culorii, făcându-l pe scară largă în domenii industriale, cum ar fi UV-Acoperiri fotopolimerizabile cu LED-uri, cerneluri, materiale biomedicale etc. Cu toate acestea, are și unele dezavantaje, dintre care cel mai important este rata mare de migrare. În ultimii ani, rata mare de migrare a TPO după întărire reprezintă în cele din urmă o amenințare pentru sănătatea umană, limitând aplicarea acestuia în multe domenii industriale, cum ar fi acoperirile UV curabile și cernelurile pentru ambalaje alimentare. Prin urmare, inhibarea migrării fotoinițiatorilor tradiționali este o problemă cheie inevitabil.
În prezent, există două tipuri de fotoinițiatori care pot realiza rate de migrare mai mici după fotopolimerizare: unul este de a crește greutatea moleculelor de fotoinițiator, iar celălalt este de a proiecta fotoinițiatoare polimerizabile care conțin duble legăturinesaturate de carbon carbon. Creșterea greutății moleculare poate fi obținută prin adăugarea unei porțiuni selectate cu greutate moleculară mai mare la gruparea acil pentru a obține o structură de oxid de fosfină. Recent, cercetările privind fotoinițiatorii de oxid de acilfosfină s-au concentrat în principal pe modificarea atomilor de fosfor pentru a observa efectele acestora asupra stabilității, performanței de inițiere și ratei de migrare. Cu toate acestea, există puține cercetări asupra ratei de migrare a derivaților de oxid de acilfosfină care conțin legături duble carbon carbonnesaturate.
Posibilitatea aplicațiilor industriale
Rezultatele au arătat că, în aceleași condiții de reacție, DAPO a avut cea mai bună rată de conversie a legăturilor duble (DC) pentru TMPTA printre fotoinițiatorii testați; Ratele de migrare ale APO și DAPO sunt 2/3 și 1/3 din TPO, respectiv, care sunt mai mici decât cele ale fotoinițiatorilor convenționali. Mai mult, solubilitatea DAPO în monomeri este similară cu cea a TPO, oferind posibilitatea aplicării industriale a DAPO.
