Краткое описание водородзахватывающих фотоинициаторов и их двух основных категорий
Фотоинициаторы, захватывающие водород, также известные как фотоинициаторы типа II, обычно представлены ароматическими кетоновыми структурами, а также включают некоторые толстокольцевые ароматические углеводороды. Они обладают определенными светопоглощающими свойствами, а соответствующий соинициатор, т.е. донор водорода, сам по себе не имеет поглощения в длинноволновом УФ-диапазоне. Фотоинициаторы, захватывающие водород, поглощают УФ-энергию и бимолекулярно взаимодействуют с соинициатором в возбужденном состоянии с образованием реактивных радикалов. Третичные амины обычно используются в качестве соинициаторов для сопряжения с фотоинициаторами, захватывающими водород. Для описания процесса действия фотоинициатора бензофенона в качестве примера приводится следующая схема.
Во-первых, система фотоинициатор бензофенон + третичный амин
Бензофенон (BP) фотоинициатор, как правило, бесцветные или слегка желтые кристаллы, растворимость в обычных растворителях относительно хорошая, максимальная длина волны поглощения около 340 нм, а длина волны излучения ртутной лампы среднего давления совпадает. Здесь следует обратить внимание на разницу между бензофеноновым фотоинициатором и бензофеноновым УФ-поглотителем, их структура относительно схожа, максимальная длина волны поглощения бензофенонового УФ-поглотителя обычно составляет около 330 нм. Синтез ВР прост, это недорогой фотоинициатор, но фотоинициирующая активность обычно не так хороша, как у HMPP, HCPK и других широко используемых крекинг-фотоинициаторов. Скорость отверждения фотоинициаторов типа BP относительно медленная, и легко вызвать пожелтение отвержденного покрытия, причем пожелтение будет усугубляться при использовании большого количества третичных аминов в качестве соинициаторов.
В качестве фотоинициатора захвата водорода BP также имеет свои преимущества. Прежде всего, его низкая стоимость и низкая цена позволяют использовать его в некоторых составах с низкой добавленной стоимостью и низкими требованиями к качеству. Например, в декоративных покрытиях на защелках и цветных лаках для подложек. Для того чтобы сбалансировать стоимость, пожелтение, скорость отверждения и другие факторы, BP часто используется в сочетании с другими фотоинициаторами растрескивания, BP и активный амин комбинации применения, активный амин имеет функцию антиоксидантной полимеризации, поэтому поверхность BP + активный амин системы антиоксидантной полимеризации эффект лучше. Однако следует отметить, что когда количество ВР велико, это легко приводит к образованию нижнего слоя светозащиты.
ВР имеет множество замещенных производных, которые являются эффективными фотоинициаторами, наиболее важным производным является кетон Михлера (MK), который представляет собой 4,4-бис (диалкиламино) заместитель ВР, общая структура показана на рисунке слева.
Кетон Михлера относительно ВР, поглощающего свет с длиной волны, сдвинутой на десятки нанометров, обладает сильным поглощением 365 нм ультрафиолетового света. Поскольку он содержит структуру третичного амина, поэтому миханон также может быть использован в качестве фотоинициатора в одиночку, но его эффективность не полностью развита. Такие как MK и BP, используемые в сочетании с фотополимеризацией акрилатов, обнаружили, что инициирующая активность намного выше, чем у MK / системы третичного амина и BP / системы третичного амина, скорость полимеризации примерно в 10 раз выше, чем у двух последних.
Во-вторых, система фотоинициирования тиоксантрон + третичный амин
Тиоксантон также используется в качестве фотоинициатора захвата водорода, его максимальная длина волны поглощения может достигать 380~420 нм, а коэффициент экстинкции также выше, около 102 порядков, что позволяет полностью использовать энергию световых волн 365 нм и 405 нм источника света, что гораздо эффективнее, чем фотоинициатор бензофенон. По механизму инициирования система фотоинициатора тиоксантрона аналогична системе бензофенона. Структурные формулы тиоксантона (TX) и его различных производных приведены ниже.
Тиоксантон представляет собой светло-желтый порошок с очень плохой растворимостью в большинстве растворителей, поэтому его трудно диспергировать в смоляных системах. Большинство из них обладают хорошей растворимостью и диспергируемостью, а поглощение и фотохимическая активность могут быть улучшены. К распространенным замещенным TX относятся 2-хлортиантроны (CTX), CPTX, изопропилтиоантроны (ITX) и 2,4-диэтилтиоантроны (DETX) и т.д. CTX все еще не обладает удовлетворительной растворимостью и постепенно заменяется двумя последними.
Для достижения эффективной фотоинициирующей активности тиантроновые заместители должны быть сопряжены с соответствующими активными аминами. Было обнаружено, что этил 4-диметиламинобензоат (EDAB) является наиболее подходящим реактивным амином-соинициатором для использования с тиантроном, который не только высокоактивен, но и обладает менее сильным пожелтением. ITX получил широкое распространение на рынке благодаря своей относительно хорошей стоимости.
UV photoinitiators
| Product name | CAS NO. | Chemical name |
| Sinocure® TPO | 75980-60-8 | Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide; TPO Photoinitiator |
| Sinocure® TPO-L | 84434-11-7 | Ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphinate; Photoinitiator TPO-L |
| Sinocure® 819/920 | 162881-26-7 | Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide; Photoinitiator 819; irgacure 819 |
| Sinocure® ITX | 5495-84-1 | 2-Isopropylthioxanthone; Photoinitiator ITX |
| Sinocure® DETX | 82799-44-8 | 2,4-Diethyl-9H-thioxanthen-9-one; Photoinitiator DETX |
| Sinocure® BDK/651 | 24650-42-8 | 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone; Benzil Dimethyl Ketal |
| Sinocure® 907 | 71868-10-5 | 2-Methyl-4′-(methylthio)-2-morpholinopropiophenone |
| Sinocure® 184 | 947-19-3 | 1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone |
| Sinocure®MBF | 15206-55-0 | Methyl benzoylformate |
| Sinocure®150 | 163702-01-0 | Benzene, (1-methylethenyl)-, homopolymer, ar-(2-hydroxy-2-methyl-1-oxopropyl) derivs |
| Sinocure®160 | 71868-15-0 | Difunctional alpha hydroxy ketone |
| Sinocure® 1173 | 7473-98-5 | 2-Hydroxy-2-methylpropiophenone; Irgacure 1173 |
| Sinocure®EMK | 90-93-7 | 4,4′-Bis(diethylamino) benzophenone |
| Sinocure® PBZ | 2128-93-0 | 4-Benzoylbiphenyl |
| Sinocure®OMBB/MBB | 606-28-0 | Methyl 2-benzoylbenzoate |
| Sinocure® 784/FMT | 125051-32-3 | BIS(2,6-DIFLUORO-3-(1-HYDROPYRROL-1-YL)PHENYL)TITANOCENE |
| Sinocure® BP | 119-61-9 | Benzophenone |
| Sinocure®754 | 211510-16-6 | Benzeneacetic acid, alpha-oxo-, Oxydi-2,1-ethanediyl ester |
| Sinocure®CBP | 134-85-0 | 4-Chlorobenzophenone |
| Sinocure® MBP | 134-84-9 | 4-Methylbenzophenone |
| Sinocure®EHA | 21245-02-3 | 2-Ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate |
| Sinocure®DMB | 2208-05-1 | 2-(Dimethylamino)ethyl benzoate |
| Sinocure®EDB | 10287-53-3 | Ethyl 4-dimethylaminobenzoate |
| Sinocure®250 | 344562-80-7 | (4-Methylphenyl) [4-(2-methylpropyl)phenyl] iodonium hexafluorophosphate |
| Sinocure® 369 | 119313-12-1 | 2-Benzyl-2-(dimethylamino)-4′-morpholinobutyrophenone |
| Sinocure® 379 | 119344-86-4 | 1-Butanone, 2-(dimethylamino)-2-(4-methylphenyl)methyl-1-4-(4-morpholinyl)phenyl- |