CHLUMINIT® TPO / Fotoiniciador TPO / Lucirin TPO / Irgacure TPO CAS 75980-60-8
Respuesta rápida: La elección del fotoiniciador suele depender de la coincidencia de la lámpara, la profundidad del curado, el color amarillento y si la película final aún funciona sobre el sustrato real. El mejor paquete rara vez es el grado único más barato.
Introducción
La fabricación de polímeros es imposible sin la fotopolimerización, que se compone principalmente de procesos ambientalmente benignos (bajo consumo de energía, sin uso de disolventes, reacción a baja temperatura). Esto tiene aplicaciones en recubrimientos, tintas, optoelectrónica adhesiva, nanotecnologías e incluso impresión en tres dimensiones (impresión 3D). La fotopolimerización es uno de los procesos más favorables porque no libera radicales una vez que se apaga la irradiación. Por el contrario, los iniciadores térmicos continúan deteriorándose durante mucho tiempo después de que se elimina el calor, lo que hace que la fotopolimerización sea uno de los procedimientos más ventajosos. Debido a los diversos beneficios que ofrecen en comparación con las lámparas ultravioleta tradicionales de vapor de mercurio (Hg), los diodos emisores de luz casi ultravioleta, también conocidos como LED, se están convirtiendo en una opción cada vez más popular para iniciar reacciones de fotopolimerización.
En la práctica es necesario que el espectro de emisión de la fuente luminosa y el espectro de absorción del fotoiniciador (PI) sean idénticos entre sí. Como resultado, solo una pequeña porción de los fotoiniciadores de tipo I y II que ahora están disponibles para su compra en el mercado (principalmente BAPO, TPO y TPO-L para PI de tipo I (escindible); ITX y CQ para PI de tipo II) son compatibles con LED que funcionan entre 365 y 405 nm (con una reacción de abstracción de H en el coiniciador).
¿Qué es el fotoiniciador TPO?
El fotoiniciador TPO, también conocido como óxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina, es una sustancia química que se utiliza en sistemas de recubrimientos de curado UV en la función de fotoiniciador. Aquí se muestra un ejemplo de óxido de fosfina orgánico aromático en forma de molécula de TPO.
El fotoiniciador TPO se puede utilizar con una amplia variedad de productos químicos de recubrimiento debido a que se ofrece tanto en forma de polvo como de líquido (que se pueden comprar por separado). El proceso de curado de recubrimientos en polvo, tintas de huecograbado, tintas de inyección y resinas acrílicas de curado UV se acelera mediante el uso de un fotoiniciador que sirve para múltiples propósitos.
El fotoiniciador TPO es un fotocatalizador potente porque es un fotoiniciador del tipo radical libre (1) y absorbe luz en un amplio espectro de longitudes de onda. Tiene una ligera velocidad de curado; también tiene un ligero blanqueamiento;se adapta idealmente a las características de curado profundo y grueso de películas y recubrimientos en el mismo amarillo; y su bajo contenido volátil lo convierte en una excelente opción para aplicaciones a base de agua. La luz puede generar dos radicales libres llamados benzoilo y fosforilo. Estos radicales pueden causar agregación. El material es capaz de absorber luz con longitudes de onda que oscilan entre 320 y 420 nm, y el pico de absorción se produce entre 350 y 400 nm. Debido a que su pico de absorción es menor, el Chemicalbook tiene una concentración inicial más baja que los libros normales.
Síntesis del fotoiniciador TPO
La difeniletoxifosfina es la principal materia prima que se utiliza en la producción del fotoiniciador TPO. Las reacciones de tolueno y cloruro de 2, 4, 6-trimetilbenzoilo con este compuesto tienen lugar al mismo tiempo. El subproducto de la reacción se somete a una variedad de temperaturas antes de pasar por los procesos de fusión, enfriamiento, cristalización, filtración y finalmente secado. El resultado final es una sustancia química que no se degrada con el tiempo y se puede fabricar en cantidades muy grandes. El método de la invención proporciona una serie de beneficios, tales como un procedimiento de producción sencillo, un costo total de producción bajo y una reducción en la cantidad de contaminantes producidos.
Pico de absorción del fotoiniciador TPO
Debido a su capacidad para absorber luz en un amplio espectro, la TPO es un potente fotoiniciador para actividades que implican la producción de radicales libres. Absorbe luz en un amplio espectro, con el valor más alto entre 350 y 400 nanómetros y un valor constante a 420 nanómetros. El pico de absorción dura mucho más que el del iniciador típico. La irradiación da como resultado la formación de dos tipos de radicales libres: benzoilo y fosfatidilo. Ambos radicales tienen la capacidad de iniciar el proceso de polimerización. Como resultado directo de esto, el fotocurado se produce muy rápidamente. Además de ser fantástico para recubrimientos de color amarillo estable y curado profundo de películas gruesas, también tiene una capacidad que le permite fotoblanquearse. Por su baja propensión a incendiarse, es compatible con la presencia de agua. Parecería que el sistema blanco tiene debilidad por este producto en particular. Esta sustancia multipropósito se utiliza en una amplia variedad de productos, incluidos tintas, adhesivos, recubrimientos, fibras ópticas, fotoprotectores, placas de fotopolímero, compuestos y empastes dentales, por nombrar solo algunos. El rango de dosificación recomendado para este medicamento, según lo determinado por los resultados de los estudios clínicos, es entre 0,5 y 4% peso por peso (p/p).
TPO líquido (TPO-L)Debido a que TPO-L es un fotoiniciador líquido, se puede adaptar para su uso en una variedad de formulaciones diferentes. Junto con él se pueden utilizar la inmensa mayoría de los oligómeros y monómeros curables por UV. Además, es compatible con una variedad de fotoiniciadores diferentes. Se pueden producir compuestos que curan con un color amarillento y un olor reducidos utilizando TPO-L, que también se puede utilizar en su producción. Debido a su capacidad de absorción en la región ultravioleta de onda larga, el TPO es muy adecuado para su uso en sistemas pigmentados, en particular aquellos que contienen TiO2 y capas de película gruesa.
Características y Usos
El fotoiniciador de escisión de radicales libres altamente eficaz TPO CAS75980-60-8, que tiene un amplio rango de longitud de onda de absorción, es el fotoiniciador que inicia la reacción de polimerización UV del sistema de prepolimerización insaturado.
Este tipo de iniciador se distingue por la rapidez con la que cura, las capacidades antiamarilleo que posee y su ausencia de olor. Su uso más común es como fotoiniciador en una amplia variedad de tintas de impresión, como las utilizadas para serigrafía, impresión litográfica, impresión flexográfica y recubrimientos para madera. TPO cura más rápida y completamente en superficies blancas o superficies con una alta concentración de pigmento de dióxido de titanio.
En Recubrimientos
Se puede utilizar para una variedad de aplicaciones de recubrimiento. Debido a su alta tasa de absorción, se utiliza en la producción de tintas para serigrafía, tintas para impresión offset, tintas para impresión flexográfica y revestimientos para madera. No hay efecto post-polimerización, el recubrimiento no amarillea y no quedan residuos.
A como revestimiento translúcido
También es posible utilizarlo como revestimiento translúcido, ideal para artículos que deben cumplir estrictas restricciones de olor. Tiene una alta eficiencia inicial cuando se utiliza solo en una solución que también contiene poliéster insaturado y estireno cuando se usa solo.
A menudo se utiliza junto con aminas o acrilamidas, además de otros fotoiniciadores, para permitir el curado completo de los sistemas de acrilato, en particular los sistemas de acrilato coloreados. Este método para crear capas de película gruesa es perfecto para sistemas blancos que requieren sólo una pequeña cantidad de coloración amarillenta.
El proceso mediante el cual se restablece la salud se denomina regeneración. Para acelerar el proceso de curado, es una práctica común combinar el fotoiniciador TPO con MOB 240 o CBP 393, respectivamente. En el campo de la química fina, se utiliza como reactivo de formilación y en el campo de los equipos de aromáticos del petróleo, se considera el disolvente de extracción más eficaz.
Capacidad de curado en superficies pigmentadas
Si lo aplicas sobre una superficie que ya está blanca o contiene una cantidad significativa de dióxido de titanio, curará por completo. El recubrimiento nunca amarillea y no quedan residuos del proceso de postpolimerización. Los efectos de este proceso también son mínimos. Su uso puede hacer que los revestimientos sean más transparentes, lo que resulta especialmente útil para los revestimientos necesarios para artículos que deben tener un umbral de olor bajo. Cuando se utiliza solo en un sistema de poliéster insaturado que también contiene estireno, posee una alta eficiencia de arranque. Esto es especialmente cierto para los sistemas blancos, aquellos con la menor cantidad de decoloración y aquellos que curan películas gruesas. La madera se puede recubrir con una variedad de diferentes tipos de tinta, incluida la tinta flexográfica, la tinta litográfica y la tinta de serigrafía. Se recomienda tomar dosis de 0,5%-3,0% (sistema de color) y 0,2%-1% (sistema blanco) (sistema transparente).
En curado UV
Como fotoiniciador, se utiliza en sistemas blancos, recubrimientos de curado ultravioleta, tintas de impresión, adhesivos de curado ultravioleta, recubrimientos de fibras fotoconductoras, fotoprotectores, placas fotopoliméricas, resinas de estereolitografía, materiales compuestos y empastes dentales. Además, también se utiliza en revestimientos de fibras fotoconductoras.
El dióxido de titanio permite que el TPO se cure eficientemente en superficies de cualquier color, incluso blancas, ampliando así su ámbito de uso.
La tinta para serigrafía, la tinta para impresión litográfica, la tinta para impresión flexográfica y el revestimiento de madera son sólo algunas de las muchas aplicaciones que se benefician de las extraordinarias cualidades de absorción de la tinta y de su amplio uso en otros revestimientos. Otras aplicaciones incluyen tintas de impresión para serigrafía, impresión flexográfica e impresión litográfica. Todos estos usos son posibles gracias a su adaptabilidad.
Además de esto, se puede utilizar en la fabricación de recubrimientos transparentes, particularmente recubrimientos que deben tener una cantidad mínima de olor.
A como disolvente de extracción
Además de ser el mejor disolvente de extracción para la unidad de aromáticos del petróleo, también se utiliza como reactivo de formilación en la industria de química fina.
Conclusión
En su capacidad como fotoiniciador, su uso principal es en la fabricación de tintas para su uso en una variedad de técnicas de impresión, incluidas litografía, flexografía y serigrafía, así como recubrimientos para madera. TPO tiene la capacidad de curar totalmente en superficies blancas o con una coloración brillante causada por el dióxido de titanio. Tiene una amplia gama de aplicaciones y se puede encontrar en una variedad de pinturas.Debido a su alta tasa de absorción, es adecuado para su uso en una variedad de tintas de impresión, como las utilizadas para impresión flexográfica, impresión offset, serigrafía y recubrimientos para madera. Se evita el amarillamiento del recubrimiento, se neutralizan los efectos de la postpolimerización y no quedan restos de residuos. También es posible utilizarlo como recubrimiento transparente, lo que lo convierte en una excelente opción para aplicaciones que requieren un bajo nivel de olor.
Cuando se emplea solo, demuestra un alto nivel de eficiencia de iniciación en una solución que incluye poliéster insaturado y estireno. Para lograr un curado completo en sistemas de acrilato, particularmente sistemas de acrilato coloreados, es una práctica común combinar el uso de aminas o acrilamidas con el uso de otros fotoiniciadores. Esto es especialmente cierto para los sistemas de acrilato coloreados. Extremadamente útil para sistemas blancos que requieren sólo un poco de decoloración y tienen capas de película gruesas. No importa si está utilizando MOB240 o CBP393, el fotoiniciador TPO se utiliza para acelerar el proceso de curado. Es el mejor disolvente de extracción para equipos de procesamiento de aromáticos que se obtiene del petróleo, lo que lo hace excelente para su uso como reactivo de formilación en el campo de la química fina.
Fotoiniciador catiónico y fotoiniciador de radicales libres curado híbrido
El curado híbrido catiónico/radical de mezclas de epoxi y acrilato es excepcionalmente ventajoso en algunas aplicaciones, brindando propiedades únicas que son muy superiores al curado de cualquiera de los sistemas individuales. En la formulación de epoxi, la adición de hasta un 30 % de resina de triacrilato y la introducción de iniciadores de radicales libres, como la benzofenona (sin amina) o la hidroxiacetofenona, pueden tener una tasa de curado más rápida y una buena adhesión en plásticos y metales. La benzofenona fotoiniciadora de tipo II puede extraer un átomo de hidrógeno del poliéter o sustrato para obtener un radical oligomérico, que puede entrecruzarse con resina de acrilato para generar polímeros fotoinjertados con mayor densidad. Es menos eficaz cuando se utilizan resinas de mono o diacrilato en sistemas híbridos.
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Ruta de selección práctica
A para proyectos relacionados con fotoiniciadores
Cuando los compradores técnicos o los formuladores analizan los fotoiniciadores, el marco de decisión más útil suele ser la calidad del curado más el ajuste de la aplicación: qué paquete cura de manera confiable, mantiene una apariencia aceptable y aún funciona bajo la lámpara, el espesor de la película y las condiciones del sustrato del proceso real.
- Primero haga coincidir el paquete con la lámpara: las lámparas de mercurio, los LED UV y los sistemas de luz visible pueden clasificar los mismos fotoiniciadores de manera muy diferente.
- Compruebe el curado en profundidad y el curado en superficie por separado: una película que se siente seca en la parte superior aún puede estar débil en la parte inferior.
- Equilibrar el amarilleo con la reactividad: la ruta de curado profundo más fuerte no siempre es la mejor opción comercial si el riesgo de color o migración se vuelve inaceptable.
- Utilice la fórmula final como punto de referencia: La carga de pigmento, el paquete de monómero y el espesor de la película pueden cambiar la clasificación aparente del mismo iniciador.
Referencias de productos recomendados
- CHLUMINIT TPO-L: Una fuerte referencia de bajo amarilleo para sistemas UV orientados a LED.
- CHLUMINIT TMO: Un valioso punto de comparación cuando las discusiones sobre un menor amarilleamiento o reemplazo de TPO son importantes.
- CHLUMINIT 819: Útil cuando una formulación necesita una absorción más fuerte y un soporte de curado más profundo.
- CHLUMINIT 1173: Un punto de comparación práctico para la iniciación UV de onda corta clásica.
Preguntas frecuentes para compradores y formuladores
¿Por qué son tan comunes los paquetes de fotoiniciadores combinados?
Debido a que un producto puede controlar el amarilleo o el ajuste de la lámpara mientras que otro mejora la profundidad de curado o el rendimiento de la velocidad de la línea, el paquete completo suele ser más fuerte que cualquier grado individual.
¿La curación incompleta siempre debe resolverse agregando más iniciador?
No automáticamente. La verdadera limitación puede ser la lámpara, el espesor de la película, el tono del pigmento o el resto del sistema reactivo en lugar de una simple dosis insuficiente.
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