Выбор фотоинициаторов в рецептурах УФ-покрытий
Свободнорадикальные фотоинициаторы делятся на две основные категории в соответствии с механизмом действия фотоинициатора по образованию активных радикалов, а именно: свободнорадикальные фотоинициаторы типа расщепления (также известные как фотоинициаторы типа I) и свободнорадикальные фотоинициаторы типа захвата водорода (также известные как фотоинициаторы типа II). Обычно используемые фотоинициаторы расщепляющего типа в основном представляют собой арил-алкилкетоны со структурной точки зрения, распространенными марками которых являются 184, 2959, 651, 907, 369, 1173, 819, TPO, MBF, 754 и т.д. Обычно используемые фотоинициаторы, захватывающие водород, со структурной точки зрения в основном представляют собой бензофеноны или гетероциклические ароматические кетоны, а также такие распространенные марки, как BP, ITX и 2-ЭА. Распространенными соинициаторами являются в основном реакционноспособные амины и бензоаты третичных аминов. В этой статье мы объединим характеристики фотоинициаторов и примеры их использования, чтобы кратко объяснить выбор фотоинициаторов в рецептуре светоотверждаемых (УФ) покрытий.
Во-первых, спектр поглощения фотоинициатора и спектр излучения источника света соответствуют друг другу.
Коммерчески доступными источниками света являются ртутные лампы, светодиодные лампы, индукционные лампы и металлогалогенные лампы. При выборе фотоинициаторов, в соответствии со спектром излучения источника света, следует выбирать больший по поглощению спектр инициаторов.
Примеры применения. В рецептурах лаков для ногтей обычно используются люминесцентные и светодиодные лампы. Люминесцентные лампы имеют спектр излучения 370-420 нм, а светодиодные лампы имеют спектр излучения около 365 нм/395 нм. Спектры излучения обеих ламп относятся к области длинных волн и требуют выбора инициаторов, поглощающих свет на более длинных волнах. Как показано в таблице 1, пики поглощения различных распространенных фотоинициаторов, если вам необходимо достичь желаемого эффекта инициирования, следует выбрать фотоинициатор с пиком поглощения выше 365 нм, такой как TPO, 819 и т. д. В реальных испытаниях все фотоинициаторы TPO и 819 дают хороший эффект отверждения, а прогнозируемый эффект совпадает.
Во-вторых, выбор фотоинициатора глубокого отверждения для цветных систем.
В цветных системах, особенно темных, пигмент сам по себе поглощает часть УФ-энергии, в результате чего УФ-свет не может проникнуть в лакокрасочную пленку, глубокий слой фотоинициатора не может поглотить достаточно энергии для запуска полимеризации, и в конечном итоге приводит к плохому глубокому отверждению. Чем светлее пленка, тем ниже адгезия, тем сильнее морщинистость поверхности, что влияет на физические и химические свойства лакокрасочной пленки. В процессе светового отверждения, чем больше длина волны ультрафиолетового света, тем сильнее его проникновение и тем легче он достигает глубоких слоев пленки, в то время как коротким волнам нелегко достичь глубоких слоев пленки. Это затрудняет начало полимеризации или неполного отверждения в глубоких слоях лакокрасочной пленки, если нет длинноволнового фотоинициатора для поглощения энергии длинных волн. Поэтому в цветных системах выбор фотоинициатора глубокого проникновения очень важен. Ссылаясь на таблицу 1 выше, длинноволновые фотоинициаторы, такие как TPO/819/651, могут быть выбраны для лучшей работы с коротковолновыми фотоинициаторами, такими как 184/1173.
Как и в случае с однослойной УФ-краской, черная система подвержена плохой адгезии и явлению отпадения краски от сетки 100. После добавления 1,5% 819 в рецептуру адгезия лакокрасочной пленки значительно увеличилась, что указывает на то, что 819 играет вспомогательную роль для глубокого отверждения. Кроме того, в системе черный/белый, 907/ITX+184 и 369/ITX+184 эффект был выдающимся.
В-третьих, существуют требования к выбору фотоинициатора для системы отверждения желтеющего света.
В лаках и белых системах устойчивость к пожелтению является важным показателем эффективности лаковой пленки, поэтому помимо выбора хорошей устойчивости к пожелтению смолы, мономера, фотоинициатора необходимо также обратить внимание на проблемы пожелтения. Наличие такого заместителя в сопряженной структуре фотоинициатора, как N-диметиламин, приведет к повышенной склонности к пожелтению при облучении; аналогично наличие такого заместителя в структуре активного амина также приведет к повышенному пожелтению.
В таблице 2 слева показано сравнение индекса пожелтения различных составов фотоинициаторов после затвердевания с пентаэритриттриакрилатом пропоксида в качестве основного тела и без фотоинициатора в качестве холостого эталона. Как видно из таблицы, 184, 1173, 754, MBF являются менее желтеющими фотоинициаторами, для основного выбора рецептур лаков и белых систем.
В-четвертых, показатели растворимости в активном разбавителе и олигомере.
Хорошая растворимость является важным условием для выбора фотоинициаторов в рецептуре, чем лучше совместимость, тем стабильнее система рецептуры. На рисунке слева показана растворимость некоторых фотоинициаторов в обычных растворителях и мономерах.
В-пятых, выбор УФ-светодиодного фотоинициатора.
УФ-светодиодный источник света является быстро развивающимся оборудованием для полимеризации в последние годы, поскольку его энергосберегающие и экологически чистые, не повреждают подложку очень популярны, поэтому в УФ-светодиодного отверждения в выборе фотоинициаторов также уделяется все больше и больше внимания к использованию. Составы УФ-светодиодного отверждения при выборе фотоинициаторов также должны сочетаться с вышеупомянутыми принципами, прежде всего, для выбора пика поглощения и спектра излучения источника света, соответствующего фотоинициатору.
Спектр излучения источника света UV-LED между 360-405 нм, в 365 нм, 375 нм, 385 нм, 395 нм, 405 нм в наибольшей интенсивности, они относятся к длинноволновой области, следует отдать предпочтение использованию длинноволновых фотоинициаторов. В ходе дальнейших испытаний было обнаружено несколько фотоинициаторов с самыми высокими показателями поглощения при 365, 385 и 395 нм соответственно. С точки зрения эффективности, DETX и EMK являются подходящими фотоинициаторами для УФ-светодиодных источников света.
UV Photoinitiator Same series products
| Product name | CAS NO. | Chemical name |
| Sinocure® TPO | 75980-60-8 | Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide |
| Sinocure® TPO-L | 84434-11-7 | Ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphinate |
| Sinocure® 819/920 | 162881-26-7 | Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide |
| Sinocure® 819 DW | 162881-26-7 | Irgacure 819 DW |
| Sinocure® ITX | 5495-84-1 | 2-Isopropylthioxanthone |
| Sinocure® DETX | 82799-44-8 | 2,4-Diethyl-9H-thioxanthen-9-one |
| Sinocure® BDK/651 | 24650-42-8 | 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone |
| 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 |
| 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] iodoniumhexafluorophosphate |
| 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- |
| Sinocure® 938 | 61358-25-6 | Bis(4-tert-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate |
| Sinocure® 6992 MX | 75482-18-7 & 74227-35-3 | Cationic Photoinitiator UVI-6992 |
| Sinocure® 6992 | 68156-13-8 | Diphenyl(4-phenylthio)phenylsufonium hexafluorophosphate |
| Sinocure® 6993-S | 71449-78-0 & 89452-37-9 | Mixed type triarylsulfonium hexafluoroantimonate salts |
| Sinocure® 6993-P | 71449-78-0 | 4-Thiophenyl phenyl diphenyl sulfonium hexafluoroantimonate |
| Sinocure® 1206 | Photoinitiator APi-1206 |
Свяжитесь с нами прямо сейчас!
Если вам нужен COA, MSDS или TDS, пожалуйста, заполните контактную информацию в форме ниже, мы обычно связываемся с вами в течение 24 часов. Вы также можете написать мне info@longchangchemical.com в рабочее время (с 8:30 утра до 6:00 вечера UTC+8 пн.~сб.) или воспользоваться чатом на сайте, чтобы получить быстрый ответ.