Breve descripción de los fotoiniciadores captadores de hidrógeno y sus dos categorías principales
Los fotoiniciadores captadores de hidrógeno, también conocidos como fotoiniciadores de tipo II, están dominados generalmente por estructuras de cetonas aromáticas y también incluyen ciertos hidrocarburos aromáticos de anillo grueso. Tienen ciertas propiedades de absorción de la luz, y el co-iniciador correspondiente, es decir, el donante de hidrógeno, no tiene absorción en el rango UV de onda larga. Los fotoiniciadores captadores de hidrógeno absorben la energía UV e interactúan bimolecularmente con el co-iniciador en estado excitado para producir radicales reactivos. Las aminas terciarias se utilizan comúnmente como co-iniciadores para emparejarse con fotoiniciadores captadores de hidrógeno. El siguiente diagrama toma como ejemplo el fotoiniciador benzofenona para describir su proceso de acción.
En primer lugar, el sistema fotoiniciador de benzofenona + amina terciaria
El fotoiniciador de benzofenona (BP) es generalmente un cristal incoloro o ligeramente amarillo, con una solubilidad relativamente buena en disolventes comunes, una longitud de onda de absorción máxima de aproximadamente 340 nm y una longitud de onda de emisión de la lámpara de mercurio de presión media. Aquí debemos prestar atención a la diferencia entre el fotoiniciador de benzofenona y el absorbente UV de benzofenona, cuya estructura es relativamente similar, y cuya longitud de onda de absorción máxima es generalmente de alrededor de 330 nm. La síntesis de BP es sencilla, es un fotoiniciador de bajo coste, pero la actividad fotoiniciadora no es generalmente tan buena como la de HMPP, HCPK y otros fotoiniciadores de craqueo comúnmente utilizados. La velocidad de curado de los fotoiniciadores de tipo BP es relativamente lenta y es fácil que provoquen el amarilleamiento del recubrimiento curado, que se agrava con el uso de grandes cantidades de co-iniciadores de amina terciaria.
Como fotoiniciador de captura de hidrógeno, el BP también tiene sus ventajas. En primer lugar, su bajo coste y precio permiten su uso en algunas formulaciones con bajo valor añadido y requisitos de calidad reducidos. Como recubrimientos decorativos instantáneos y recubrimientos de barniz para sustratos coloreados. Para equilibrar el coste, el amarilleamiento, la velocidad de curado y otros factores, el BP se utiliza a menudo en combinación con otros fotoiniciadores de craqueo, como la combinación de BP y aminas activas, que tienen la función de polimerización antioxidante, por lo que el efecto de polimerización antioxidante del sistema BP + amina activa es mejor. Sin embargo, hay que tener en cuenta que cuando la cantidad de BP es elevada, es fácil que se produzca un bloqueo de la luz en la capa inferior.
El BP tiene muchos derivados sustituidos que son fotoiniciadores eficaces, el más importante es la cetona de Michler (MK), que es un sustituyente 4,4-bis (dialquilamino) del BP, cuya estructura común se muestra en la figura de la izquierda.
La cetona de Michler, en comparación con el BP, absorbe la luz con un desplazamiento al rojo de decenas de nanómetros y tiene una fuerte absorción de la luz ultravioleta de 365 nm. Debido a que contiene una estructura de amina terciaria, la michanona también se puede utilizar como fotoiniciador por sí sola, pero su eficacia no está completamente desarrollada. Se ha descubierto que, cuando se utiliza junto con la fotopolimerización de acrilatos, el MK y el BP tienen una actividad de iniciación mucho mayor que el sistema MK/amina terciaria y el sistema BP/amina terciaria, y la velocidad de polimerización es aproximadamente 10 veces mayor que la de estos dos últimos.
En segundo lugar, el sistema fotoiniciador tioxantrona + amina terciaria
La tioxantona también se utiliza como fotoiniciador captador de hidrógeno, y su longitud de onda de absorción máxima puede alcanzar los 380-420 nm, y el coeficiente de extinción también es más alto, alrededor de 102 órdenes de magnitud, lo que permite aprovechar al máximo la energía de las ondas de luz de 365 nm y 405 nm de la fuente de luz, lo que es mucho más eficaz que el fotoiniciador benzofenona. En cuanto al mecanismo de iniciación, el sistema fotoiniciador de tioxantrona es similar al sistema de benzofenona. A continuación se muestran las fórmulas estructurales de la tioxantrona (TX) y sus diversos derivados.
La tioxantrona es un polvo amarillo claro con muy poca solubilidad en la mayoría de los disolventes, por lo que es difícil de dispersar en sistemas de resina. La mayoría de ellos tienen buenas propiedades de solubilidad y dispersión, y se puede mejorar la absorbancia y la actividad fotoquímica. Los TX sustituidos más comunes son la 2-clorotianetrón (CTX), la CPTX, la isopropiltioantetrón (ITX) y la 2,4-dietiltioantetrón (DETX), etc. La CTX aún no es satisfactoria en cuanto a solubilidad y ha sido sustituida gradualmente por las dos últimas.
Los sustituyentes de tiantrona deben combinarse con aminas activas adecuadas para lograr una actividad fotoiniciadora eficaz. Se ha descubierto que el 4-dimetilaminobenzoato de etilo (EDAB) es el co-iniciador de amina reactiva más adecuado para su uso con tiantrona, ya que no solo es muy activo, sino que también presenta un amarilleamiento menos intenso. El ITX ha sido ampliamente aceptado por el mercado debido a su relativamente buena relación calidad-precio.
¡Póngase en contacto con nosotros ahora!
Si necesita información sobre precios, rellene el siguiente formulario con sus datos de contacto y nos pondremos en contacto con usted en un plazo de 24 horas. También puede enviarme un correo electrónico a info@longchangchemical.com durante el horario laboral (de 8:30 a 18:00, UTC+8, de lunes a sábado) o utilizar el chat en vivo de la página web para obtener una respuesta rápida.