Выбор фотоинициаторов: TPO, ITX и DETX

Введение

Фотоинициаторы - это химические вещества, которые запускают процесс полимеризации при воздействии ультрафиолетового или светодиодного света. В таких системах полимеризации они расщепляют мономеры до реактивных веществ, которые образуют полимерную сеть. Выбор правильного фотоинициатора очень важен. Такие области применения, как электроника, покрытия и краски, требуют тщательного выбора в зависимости от продукта и используемого процесса. Давайте проведем подробное сравнение между TPO, ITX и DETX.

Классификация

Фотоинициаторы бывают двух основных типов: Тип I и Тип II. Фотоинициаторы типа I расщепляются на свободные радикалы сразу же при активации светом. Примером может служить дифенил(2,4,6-триметилбензоил)фосфин оксид, часто называемый TPO. Он действует быстро и эффективен, особенно при облучении ультрафиолетовым светом.
Фотоинициаторы типа II работают иначе. Они образуют радикалы, абстрагируя водород от соинициатора, например амина. К этой группе относятся изопропиловый тиоксантон(ITX) и диэтиловый тиоксантон(DETX). Они работают медленнее, но хорошо сочетаются со многими традиционными ультрафиолетовыми и современными светодиодными системами отверждения.

Характеристики поглощения

Характеристики поглощения фотоинициаторов являются ключевыми при выборе одного из них для конкретной цели. TPO обладает сильным поглощением в ближнем ультрафиолетовом диапазоне длин волн. Это делает его подходящим для систем, использующих коротковолновое ультрафиолетовое излучение.
ITX и DETX поглощают больше в более длинных областях ультрафиолетового и видимого света. Их диапазоны поглощения делают их совместимыми со многими светодиодными источниками света. Они хорошо работают, когда требуется глубокое отверждение. Иногда их лучше использовать для поверхностного отверждения, где проникновение света менее проблематично.

Характеристики отверждения

Отверждение этих фотоинициаторов происходит по-разному. TPO отверждается быстро и эффективно. Это важно, когда требуется высокая производительность в таких отраслях, как электроника и 3D-печать. Он хорошо реагирует со многими типами мономеров. В отличие от него ITX и DETX имеют более низкую скорость отверждения, поскольку им необходим соинициатор для начала реакции путем абсорбции водорода.
Реактивность с различными мономерами у этих типов может отличаться. Кислородное ингибирование может влиять на отверждение. ТПО, естественно, менее подвержен влиянию кислорода. ITX и DETX могут потребовать дополнительного ухода или добавок в строгих кислородных условиях для достижения полного отверждения.

Стабильность цвета и пожелтение

Стабильность цвета - основная проблема для покрытий, которые должны оставаться прозрачными или белыми. TPO имеет более низкий риск обесцвечивания. Он оставляет более чистую поверхность в прозрачных и белых составах.
Изопропиловый тиоксантон (ITX) и диэтиловый тиоксантон (DETX) иногда вызывают легкое пожелтение. Это особенно актуально для пигментированных и непигментированных систем, где чистота цвета имеет решающее значение. Во многих случаях пожелтение не влияет на производительность, но внешний вид может быть менее желательным. Эта характеристика определяет выбор в отраслях, где требуется высокая оптическая чистота.

Пригодность для применения

Каждый фотоинициатор подходит для разных областей применения. TPO популярен в электронике, 3D-печати и прозрачных покрытиях. Он обеспечивает быстрое отверждение и сохраняет оптическую прозрачность.
ITX нашел свое применение в традиционных системах ультрафиолетового отверждения. Он хорошо работает в рецептурах красок и трафаретной печати, где его поглощение с большей длиной волны поддерживает технологические условия.
DETX часто встречается в красках, отверждаемых светоизлучающими диодами, гибкой упаковке и лаках для надпечатки. Его совместимость с современными источниками света делает его полезным в быстро развивающихся печатных технологиях.

Соображения по рецептуре

При выборе фотоинициатора возникает множество вопросов, связанных с рецептурой. Некоторые системы нуждаются в соинициаторе, например амине, для усиления эффекта отверждения. Необходимо тщательно следить за хорошей растворимостью и стабильностью рецептуры.
В некоторых случаях проблемой может стать запах. TPO обычно имеет нейтральный запах по сравнению с некоторыми инициаторами типа II. Стоимость и доступность этих фотоинициаторов также влияют на выбор. Во многих случаях может потребоваться несколько испытаний, чтобы сбалансировать скорость отверждения, стабильность цвета и общие характеристики. Опытные составители рецептур всегда учитывают эти факторы, а также целевую глубину отверждения и конкретный процесс печати или нанесения покрытия.

Сравнительная таблица: TPO, ITX и DETX

Заключение

Фотоинициаторы играют важнейшую роль в запуске процесса полимеризации под действием ультрафиолетового и светодиодного света. Важно знать различия между инициаторами типа I и типа II. TPO отличается быстрой полимеризацией и прозрачностью, что делает его популярным в прозрачных покрытиях и электронике. ITO и DETX - надежные варианты для систем, использующих более длинные волны и требующих корректировки рецептуры. За дополнительной технической поддержкой обращайтесь в Stanford Advanced Materials (SAM).

Часто задаваемые вопросы

F: Какую роль играют фотоинициаторы в системах полимеризации?
В: Они запускают процесс полимеризации, генерируя свободные радикалы под воздействием ультрафиолетового света или света светодиодов.

F: Почему следует выбирать конкретный тип фотоинициатора?
В: Выбор основывается на поглощении света, скорости полимеризации, стабильности цвета и совместимости с процессом.

F: Все ли фотоинициаторы требуют соинициатора?
В: Нет, инициаторы типа I работают без соинициаторов, в то время как многие инициаторы типа II требуют соинициаторов, например аминов.