I. Temel kavramlar ve mekanizmalar

1.1 Işık stabilizatörlerinin tanımı ve sınıflandırılması

Işık stabilizatörleri, ışık radyasyonu altında polimer malzemelerin bozulmasını, sararmış ve mekanik özelliklerin azalmasını engelleyebilen veya yavaşlatabilen katkı maddeleridir. Çekirdek işlevleri, ultraviyole enerjiyi emerek ve ısıya dönüştürerek veya serbest radikalleri yakalayarak, single oksijeni söndürerek vb. Materyalleri fotooksidatif bozulmadan korumaktır. Etki mekanizmalarına göre, ışık stabilizatörleri esas olarak aşağıdaki kategorilere ayrılır:

• Ultraviyole emiciler(benzotriazoller ve benzofenonlar gibi): Bunlar ultraviyole ışığı seçici olarak emebilir ve ısı enerjisine dönüştürebilir.
• Engellenmiş amin ışık stabilizatörleri (HALS): Bunlar, serbest radikalleri yakalama ve hidroperoksitlerin ayrıştırılması gibi çoklu mekanizmalar yoluyla etkili koruma sağlar.
• Söndürücüler(Nikel Organik Bileşikler gibi): Bunlar, fotooksidasyon reaksiyonlarını önlemek için uyarılmış durum moleküllerinin enerjisini giderebilir.
• Ücretsiz radikal temizleyiciler: Bunlar, zincir reaksiyonlarını sonlandırmak için fotooksidasyon sırasında üretilen serbest radikalleri doğrudan yakalar.

1.2 Fotoinitiatörlerin Tanımı ve Sınıflandırılması

Fotoinitiatörler, ultraviyole bölgede (250-420nm) veya görünür ışık bölgesinde (400-800nm) belirli bir dalga boyu enerji emildikten sonra, monomerlerin polimerizasyonunu, çaprazlanmasını ve kürlenmesini başlatmak için serbest radikaller veya katyonlar üretebilecek bileşiklerdir. Bunlar, daha sonra son kullanıcılar tarafından uygulanan reaktif seyreltientler, oligomerler ve katkı maddeleri ile formülasyon ürünleri oluşturan, fotokürasyon sistemlerindeki temel bileşenlerdir. Başlatma mekanizmalarına göre, fotoinitiatörler esas olarak aşağıdakilere ayrılmıştır:

• Ücretsiz radikal fotoinitiatörler: Bunlar ayrıca serbest radikaller üretme mekanizmasına göre bölünme tipi ve hidrojen soyutlama tipine bölünebilir.
• Katyonik fotoinitiatörler: Bunlar arasında polimerizasyonu başlatmak için süper güçlü protonik asitler üreten triarilsülfonyum tuzları, vb.
• Melez fotoinitiatörler: Bunlar hem serbest radikal hem de katyonik başlatma fonksiyonlarına sahiptir ve sinerjistik etkiler sergiler.

1.3 Eylem mekanizmalarının karşılaştırılması

Işık stabilizatörlerinin etki mekanizması:

• Ultraviyole enerjiyi emer ve ısı enerjisine (ultraviyole emiciler) dönüştürür.
• Fotooksidasyon (engellenmiş aminler) sırasında üretilen serbest radikalleri yakalayın.
• Heyecanlı durum moleküllerinin (söndürücüler) enerjisini söndürün.
• Zincir reaksiyonlarını önlemek için hidroperoksitleri ayrıştırır.

Fotoinitiatörlerin etki mekanizması:

• Foton enerjisini zemin durumundan heyecanlı duruma geçecek şekilde emin.
• Heyecanlı durum molekülleri, birincil serbest radikaller (bölünme tipi) üretmek için homolitik bölünmeye uğrar.
• Heyecanlı durum molekülleri, aktif serbest radikaller (hidrojen soyutlama tipi) üretmek için hidrojen donörlerinden soyut hidrojen atomları.
• Üretilen serbest radikaller veya katyonlar, monomerlerin polimerizasyonu ve çapraz bağlama reaksiyonlarını başlatır.

İkisi arasındaki en temel fark,Işık stabilizatörleri, malzemeleri fotodegradasyondan korumak için fotokimyasal reaksiyonları inhibe eder veya yavaşlatır, ancak fotoinitiatörler, malzeme iyileştirmeyi teşvik etmek için ışık enerjisini emdikten sonra polimerizasyon reaksiyonlarını aktif olarak başlatır.

İi. Ürün geliştirmede temel uygulama alanları

2.1 Farklı ürünlerde ışık stabilizatörlerinin temel rolleri

Işık stabilizatörleri, uzun süreli dış mekan kullanımı veya yüksek ışık stabilitesi gerektiren çeşitli ürünlerde yeri doldurulamaz bir rol oynar:

1. Plastik Ürünler Alanı

• Poliolefin yapay çim: Poliolefin yapay çim üretiminde, ışık stabilizatörlerinin performans farklılıkları, ürünlerin hizmet ömrünü ve çevresel uyarlanabilirliğini doğrudan etkiler. Işık Stabilizer 783, düşük gereksinimlere sahip 围挡 çim ve peyzaj çimleri gibi 2-3 yıllık servis döngüsüne sahip senaryolarda olağanüstü performans gösterir; Işık Stabilizer 944, kararlı hava direnci nedeniyle futbol sahaları ve hokey tarlaları gibi yüksek frekanslı kullanım senaryoları için ana seçim haline geldi.
• Otomotiv plastik parçaları: Otomotiv plastik parçaları için hava direnci gereksinimleri sürekli artmaktadır. "Otomotiv plastik parçaların hava direnci için teknik gereksinimler" nin yeni versiyonu, yapay hızlandırılmış yaşlanma testi süresini 1500 saatten 2000 saate çıkardı ve doğrudan PP malzemelerindeki ışık stabilizatörlerinin ek oranını% 1.2'den% 1.8'e çıkardı.
• Tarım filmleri: Tarım filmleri ışık stabilizatörleri için önemli bir uygulama alanıdır. Özellikle kükürt ve klor gibi yüksek konsantrasyon inorganik pestisitlerinin kullanıldığı durumlarda, Tinuvin® Nor® gibi yüksek performanslı ışık stabilizatörleri tarımsal plastik ürünleri etkili bir şekilde koruyabilir ve servis ömrünü uzatabilir.

2. Kaplamalar ve mürekkepler alanı

• Otomotiv kaplamaları: BASF ışık stabilizatör 292, kaplamalara adanmış bir sıvı engellenmiş amin ışık stabilizatördür. Otomotiv kaplamalarda (asit katalizlenmemiş), endüstriyel kaplamalarda ve radyasyonla beslenen kaplamalarda kullanılır. Kaplamaların servis ömrünü etkili bir şekilde iyileştirebilir ve çatlamayı ve parlaklık kaybını önleyebilir.
• Mimari kaplamalar: Uzun süreli koruma sağlamak için açık hava mimari kaplamalar (çatılar gibi), mimari yapıştırıcılar ve sızdırmazlık maddeleri için kullanılır.
• Ahşap kaplamalar: Işık maruziyeti nedeniyle ahşabın sararmasını önleyin ve mobilya ve zeminlerin estetik ömrünü uzatın.

3. Özel Malzeme Alanı

• Organik fotovoltaik hücreler: Kapsülleme koruyucu katmanlar olarak, dış ortamlardaki pillerin enerji üretim verimliliğini genişleterek yeşil enerjinin geliştirilmesine katkıda bulunurlar.
• Gıda Ambalaj Filmleri: Güvenliği sağlarken, filmin geçirgenliğini korurlar ve raf çekiciliğini artırırlar.
• Tıbbi cihazlar: Tıbbi poliüretan kateterler gibi tıbbi ürünlerde kullanıldığında, ISO 10993 biyouyumluluk testini geçmeleri gerekir.

2.2 Farklı Ürünlerdeki Foto -Müdürlerin Temel Rolleri

Fotoinitiatörler, fotokasyon sistemlerinin temel bileşenleridir ve hızlı kürleme ve yüksek hassasiyetli kalıplama gerektiren ürünlerde önemli bir rol oynar:

1. UV Kürleme Malzemeleri Alanı

• UV kaplamalar: Irgacure 2959, özellikle akrilik reçinelere dayanan su bazlı UV sistemleri ve düşük koku gerektiren doymamış polyesterler ve tarlalar için uygun olan yüksek verimli sarı olmayan ultraviyole fotoinitiatordur.
• UV Mürekkepleri: Fotoinitiator-184 (Irgacure-184), mürekkep kürleme işlemi sırasında serbest radikaller veya katyonlar oluşturmak için ultraviyole radyasyon enerjisini emebilir, monomerlerin ve oligomerlerin polimerizasyonu, çapraz bağlanma ve aşılama reaksiyonlarını başlatabilir. Çok kısa sürede, mürekkep üç boyutlu bir ağ yapısına yönelik olarak iyileştirilir.
• UV yapıştırıcılar: Fotoinitiatörler, yapıştırıcıları fotoleştirmenin önemli bir bileşenidir ve kürleme oranında belirleyici bir rol oynarlar. Ultraviyole ışıkla ışınlandıktan sonra, fotoinitiatörler ışığın enerjisini emer, iki aktif serbest radikallere bölünür ve ışığa duyarlı reçinelerin ve reaktif seyreltiklerin zincir polimerizasyonunu başlatır, bu da yapıştırıcının çapraz bağlanmasına ve iyileşmesine neden olur.

2. Elektronik ve mikroelektronik alanı

• PCB devre kartları: Fotoinitiatorlar PCB devre kartlarının üretiminde önemli bir rol oynar ve fotorezistlerde ve lehim maske mürekkeplerinde kullanılır.
• Mikroelektronik işleme: Mikroelektronik işleme alanında, fotolitografi süreçlerinde fotolitografi süreçlerinde yüksek hassasiyetli desen elde etmek için kullanılır.
• Optik fiber iletişimi: Optik fiber kaplamalar ve optoelektronik cihazların üretiminde kullanılır.

3. Katkı üretimi ve özel uygulamalar

• 3D baskı: Fotoinitiatorlar, 3D ürünlerin polimerizasyon oranını, performansını ve görünümünü etkileyen fotokürasyon reçinelerinin temel bir bileşenidir. Biyomedikal 3D baskı uygulamalarında, iyi biyouyumluluk, sitotoksisite ve iyi suda çözünürlüğü olan fotoinitiatörler gereklidir.
• Biyomedikal uygulamalar: Çalışmalar, karboksil, hidroksil ve etilen glikol fonksiyonelleştirilmiş aril diaziridinlerin biyouyumlu fotoinitiator ikameleri olarak kullanılabileceğini ve hem ultraviyole (365 nm) hem de görünür ışıkta (405 nm) dalga boylarında radikal polimerizasyon başlatabileceğini göstermiştir.
• LED ve Görünür Işık Kürleme Teknolojileri: Gelişmiş fotoinitiator formülasyonları, LED ve görünür ışık kürleme teknolojilerine geçişi destekler, ürün kalitesini korurken veya iyileştirirken üretimi çevresel hedeflerle hizalar.

2.3 Ürün geliştirmede ikisinin işbirlikçi uygulama vakaları

Bazı belirli ürünlerin geliştirilmesinde, ışık stabilizatörleri ve fotoinitiatörlerin en iyi sonuçları elde etmek için sinerjik olarak kullanılması gerekir:

• Yüksek performanslı UV yapıştırıcılar: Dongguan Boxiang Electronic Materials Co., Ltd tarafından geliştirilen antioksidan UV yapıştırıcısı, UV emicileri ve engellenmiş amin ışık stabilizatörlerini tanıtarak UV yapıştırıcısının hava direncini artırır. Aynı zamanda, primer ve ikincil antioksidanların sinerjistik etkisi, oksidasyon yolunu etkili bir şekilde bloke ederek yüksek ultraviyole ve yüksek oksidasyon ortamlarında UV yapıştırıcının yaşlanma karşıtı performansını önemli ölçüde iyileştirir.
• Foto edilebilir düşük refraktif indeks UV reçinesi: Optik lifler için silikon modifiye edilmiş düşük refraktif indeks UV reçinesinin hazırlanmasında, hem polimerizasyon reaksiyonunun başlatılmasında hem de ışık stabilizatör tarafından sağlanan ürünün uzun süreli hava direncini başlatmak için fotoinitiatörün verimliliğini dikkate almak gerekir.
• Hızlı Türlü İletken Gümüş Macun: Zhejiang Moke tarafından geliştirilen LTCC hızlı ultraviyole-kürleme iletken gümüş macun, 5 saniye içinde hızlı bir şekilde iyileşebilen prepolimer, plastikleştirici, gümüş tozu, cam tozu ve fotoinitiator oranını kullanır. Aynı zamanda, ışık stabilizatörü tarafından sağlanan ürünün uzun süreli stabilitesini dikkate almak gerekir.

III. Malzeme seçiminde temel hususlar

3.1 Işık stabilizatörlerini seçmek için temel

Uygun ışık dengeleyicisinin seçilmesi, malzeme özellikleri, uygulama ortamı ve performans gereksinimleri gibi çeşitli faktörlerin kapsamlı bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir:

1. Malzeme tipi ve yapısı

• Polimer tipi: Farklı polimerlerin fotodegradasyonda farklı hassasiyetleri vardır ve bunlarla eşleşen ışık stabilizatörlerinin seçilmesi gerekir. Örneğin, polipropilen (PP) malzemelerde HALS ilave oranı genellikle geleneksel yakıt araçlarından%0.5-%0.8,%30 daha yüksektir.
• Moleküler yapı: Malzemenin moleküler yapısı, fotooksidasyona duyarlılığını belirler. Doymamış bağlar, dallı yapılar veya serbest radikaller üretmeye eğilimli olan polimerler, daha güçlü ışık stabilizasyon koruması gerektirir.
• İşleme koşulları: Malzemenin işleme sıcaklığı, zaman ve diğer koşulları ışık stabilizatörlerinin seçimini etkileyecektir. Örneğin, ışık stabilizatörü 622, yüksek sıcaklık işleme direncine sahiptir ve enjeksiyon kalıplama ve ekstrüzyon gibi yüksek sıcaklık işlemlerine uyum sağlayabilir.

2. Uygulama Ortamı Faktörleri

• İklim koşulları: Ultraviyole yoğunluğu, sıcaklık, nem ve diğer faktörler farklı iklim bölgelerinde önemli ölçüde değişir. Yüksek sıcaklık ve yüksek nemli ortamlarda, ışık stabilizatörü 2022, su ekstraksiyonu ağırlık kaybı oranı sadece% 0.4 (100 saat boyunca 95 ° C'de suda kaynatılmış) nedeniyle sahil mekanları ve diğer ortamlar için tercih edilen seçim haline gelmiştir.
• Kimyasal maruziyet: Malzemenin temas edebileceği kimyasal maddeler ışık stabilizatörlerinin seçimini etkileyecektir. Yüzme havuzları ve kimyasal endüstriyel parklar gibi asidik maddelerin kolayca temas ettiği senaryolarda, ışık stabilizatörünün asit direnci 119 önemli bir avantaj haline gelir.
• Hizmet ömrü: Ürünün beklenen hizmet ömrü, ışık stabilizatörleri seçerken önemli bir husustur. Ekonomik maliyetleri ve performansı dengeleme perspektifinden bakıldığında, ışık stabilizatör 783, 2-3 yıllık bir hizmet döngüsüne sahip senaryolarda olağanüstü performans gösterirken, ışık stabilizatörü 944 daha uzun bir hizmet ömrü gerektiren profesyonel spor mekanları için uygundur.

3. Performans Gereksinimleri ve Özel İhtiyaçlar

• Optik performans: Optik filmler ve şeffaf kaplamalar gibi yüksek şeffaflık ve parlaklık gerektiren ürünler için, malzemenin optik performansını etkilemeyen ışık stabilizatörleri seçilmesi gerekir. Örneğin, ışık stabilizatörü Jinjun564, yüksek molar yok olma katsayısından dolayı sadece çok düşük bir ilave miktarı (%0.1-%2,0) ile verimli bir koruma sağlayabilir. Yine de 1 mikronun altındaki ultra ince film katmanlarında etkili koruma sağlayabilir, bu da kaplamanın şeffaflığını ve parlaklığını sağlar.
• Mekanik performans: Malzemenin kırılmasında gerilme mukavemeti ve uzama gibi mekanik özelliklerin tutulma oranı, ışık stabilizatörlerinin etkinliğini değerlendirmek için önemli bir göstergedir. Testler, ışık stabilizatör 944 ile eklenen yapay çim filamentlerinin mekanik özelliklerinin, 3000 saatlik yaşlanmadan sonra hala% 70'den fazla tuttuğunu göstermektedir.
• Çevre Koruma ve Güvenlik Gereksinimleri: Çevre Koruma Düzenlemelerinin Sıkılaştırılmasıyla Halojensiz HALS ürünlerine Ar-Ge yatırımı 2024'te% 15'ten 2028'de% 32'ye yükselmiştir. BASF ve Pekin Tiangang gibi önde gelen işletmeler sıfır çözücü emisyonlarıyla tamamen kapalı üretim hatları oluşturmuştur.

3.2 Fotoinitiatörleri seçmek için temel

Uygun fotoinitiatörün seçilmesi, formülasyon sistemine ve uygulama gereksinimlerine uygun olduğundan emin olmak için birden fazla faktör dikkate alınmalıdır:

1. Fotokürasyon sisteminin özellikleri

• Prepolimer tipi: Farklı prepolimerler fotoinitiatörlere farklı yanıt verir. Temel prensip, prepolimer ve monomerin tipine göre uygun aktiviteye sahip bir fotoinitiator seçmektir.
• Sistem rengi: Renkli sistemler için, bu renk sisteminde yüksek başlatma aktivitesi olan fotoinitiatörlerin seçilmesi gerekir. Çalışmalar, siyah UV ile kurutulmuş silikon malzemelerde, ITX, TPO, 819, 907 ve 369 kullanan sistemlerin, başlatıcıların daha kısa kürleme sürelerine sahip olduğunu ve bu başlatıcıların renkli sistemlerde nispeten yüksek başlatma aktivitesine sahip olduğunu gösterdiğini göstermiştir.
• Küretme Yöntemi: Kürleme yöntemine göre uygun fotoinitiator seçin. Örneğin, hibrid radikal katyonik fotoinitiatörler, zayıflıklardan kaçınabilen ve sinerjistik etkilerle güçlü yönlere tam oyun verebilen hem radikal polimerizasyon hem de katyonik polimerizasyon geçirebilir.

2. Işık kaynağı özellikleri ve kürleme koşulları

• Işık kaynağı dalga boyu: Fotoinitiatörün absorpsiyon spektrumu, radyasyon kaynağının emisyon spektrumuyla eşleşmeli ve nispeten yüksek molar yok olma katsayısına sahip olmalıdır. Örneğin, LAP fotoinitiator, 380.5 nm'ye kadar maksimum emilim dalga boyuna ve mavi ışıkla uyarılabilen ve spesifik LED ışık kaynakları için uygun olan 410 nm'ye kadar bir emme bandına sahiptir.
• Işık yoğunluğu ve ışınlama süresi: Farklı fotoinitiatörler ışık yoğunluğuna ve ışınlama süresine farklı hassasiyetlere sahiptir. Çalışmalar, fotoinitiator konsantrasyonu%7 olduğunda, UV fotokerasyonu için gereken yoğunluğun en düşük, yani kürleme hızının en hızlı olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, konsantrasyonu bu noktanın ötesinde artırmaya devam etmek, kürleme hızını azaltacaktır.
• Küretme Ortamı: Küretme ortamında oksijen içeriği ve sıcaklık gibi faktörler fotoinitiatörün etkinliğini etkileyecektir. Örneğin, katyonik fotokerasyonun küçük hacim büzülmesi, güçlü yapışması vardır ve kürleme işlemi sırasında oksijen tarafından inhibe edilmez, bu da aerobik bir ortamda fotokasyon için uygundur.

3. Uygulama Performans Gereksinimleri

• Küretme Hızı: Farklı uygulamaların hızla yönlendirme için çok farklı gereksinimleri vardır. Zhejiang Moke tarafından geliştirilen LTCC hızlı ultraviyole küratörlü iletken gümüş macun 5 saniye içinde iyileştirilebilir, bu da hızlı kürleme gerektiren üretim hatları için uygun hale getirebilir.
• Küretme derinliği: Kalın film sistemleri için, fotoinitiatörün kürleme derinliğinin dikkate alınması gerekir. Çalışmalar, rutenyum/sodyum persülfat (Ru/SPS) sisteminin kalın yapıları (8.88 ± 0.94 mm) polimerize edebileceğini, IRGACURE 2959 (1.62 ± 0.49 mm) tarafından başlatılan hidrojellerin zayıf penetrasyon derinliği gösterdiğini göstermiştir.
• Son performans: Fotoinitiator ve fotoliz ürünleri toksik olmayan, kokusuz, kararlı, uzun süre saklanması kolay olmalı ve nihai ürünün performansı üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olmamalıdır.

3.3 Malzeme seçiminde anahtar parametrelerin karşılaştırılması

IV. Süreç optimizasyonunda etki ve kontrol

4.1 Işık stabilizatörlerinin üretim süreçleri ve verimlilik üzerindeki etkisi

Işık stabilizatörlerinin seçimi ve kullanımı, üretim süreçleri ve verimlilik üzerinde birçok etkiye sahiptir:

1. İşleme sıcaklığı ve stabilitesinin etkisi

• Termal kararlılık gereksinimleri: Işık stabilizatörlerinin belirli bir termal stabiliteye sahip olması ve malzeme işleme sırasında stabiliteyi sağlamak için işleme sıcaklıklarında ayrışmaması gerekir. Örneğin, ışık stabilizatörü 622, yüksek sıcaklık işleme direncine sahiptir ve enjeksiyon kalıplama ve ekstrüzyon gibi yüksek sıcaklık işlemlerine uyum sağlayabilir.
• İşleme penceresi üzerindeki etki: Farklı ışık stabilizatörleri, malzemelerin işleme penceresini etkileyecek farklı ayrışma sıcaklıklarına ve termal stabilitelere sahiptir. Örneğin, bazı ışık stabilizatörleri yüksek sıcaklıklarda gaz üretmek için ayrışabilir, bu da üründeki kabarcıklara veya yüzey kusurlarına yol açabilir.
• Uzatılmış işleme süresi: Bazı durumlarda, özellikle bileşik ışık stabilizatörleri kullanılırken, ışık stabilizatörünün malzemeye tamamen dağılmış ve eşit olarak dağıtılmasını sağlamak için işlem süresini uygun şekilde uzatmak gerekebilir.

2. Ekleme yöntemi ve dağılım kontrolü

• Ekleme zamanlaması: Işık stabilizatörlerinin eklenmesinin zamanlaması, malzemedeki dağılımları ve etkinlikleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Genel olarak, malzemede muntazam dispersiyon sağlamak için malzeme erimesinin ilk aşamasına ışık stabilizatörleri eklenmelidir.
• Dispersiyon teknolojisi: Işık stabilizatörlerinin dağılım etkisini iyileştirmek için bazen özel dispersiyon teknolojileri veya ekipman gerekebilir. Örneğin, tarımsal filmlerin üretiminde, yüksek hızlı bir karıştırıcı veya çift vidalı ekstrüder kullanmak, ışık stabilizatörlerinin dağılım homojenliğini artırabilir.
• Masterbatch hazırlığı: Masterbatches şeklinde ışık stabilizatörleri eklemek, özellikle ilave miktarının kesin kontrolünün gerekli olduğu durumlar için uygun olan ölçüm doğruluğunu ve dispersiyon etkilerini artırabilir.

3. Bileşikin sinerjistik etkilerinin optimizasyonu

• Çok bileşenli bileşik: Endüstride, fotoagingin etkili önlenmesi ve geciktirilmesi, farklı dalga boyu bantlarında ultraviyole ışığı emmek için farklı etki mekanizmalarına sahip iki veya daha fazla ışık stabilizatörünün birleştirilmesiyle elde edilir, bu da tek bir ışık stabilizatörünün elde edemediği mükemmel etkiler elde eder.
• Sinerjik mekanizma: Örneğin, Uvinul 4050 sinerjistik etkiler elde etmek için tek başına veya yüksek moleküler ağırlıklı ışık stabilizatör HALS ile birlikte kullanılabilir. Benzoat ultraviyole emiciler ve engellenmiş fenol antioksidanları ile iyi sinerjistik etkilere sahiptir, bu da PP ve HDPE'nin hava direncini ve renk hassasiyetini artırabilir.
• Ekleme oranının optimizasyonu: Farklı ışık stabilizatörlerini birleştirirken, en iyi etkiyi elde etmek için her bir bileşenin oranını optimize etmek gerekir. Örneğin, otomotiv kaplamalarında, önerilen BASF ışık stabilizatör 292 ilave miktarı% 0.5-2'dir ve Tinuvin 1130 ve Tinuvin 384-2 gibi ultraviyole emicilerin% 1-3'ü ile birlikte kullanılabilir.

4.2 Foto -Müdürlerin Üretim Süreçleri ve Verimliliği Üzerindeki Etkisi

Fotoinitiatörlerin özellikleri ve kullanımı, fotokasyon süreci ve üretim verimliliği üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir:

1. Işık kaynağı seçimi ve enerji kontrolü

• Işık Kaynağı Eşleşmesi: Farklı fotoinitiatörlerin karşılık gelen ışık kaynaklarıyla eşleşmesi gerekir. Örneğin, Irgacure 2959 ve LAP 320-500 nm dalga boyu aralığında etkilidir, rutenyum/sodyum persülfat sistemi 400-500 nm görünür ışık aralığında daha iyi etkilere sahiptir.
• Enerji Yoğunluk Optimizasyonu: Fotoinitiatörlerin başlatma verimliliği, ışık kaynağının enerji yoğunluğu ile yakından ilişkilidir. Çalışmalar, farklı foto -başlatıcıların, belirli koşullara göre optimize edilmesi gereken enerji yoğunluğu için farklı gereksinimlere sahip olduğunu göstermiştir.
• LED ışık kaynaklarının avantajları: Gelişmiş fotoinitiator formülasyonları, LED ve görünür ışık kürleme teknolojilerine geçişi destekler, ürün kalitesini korurken veya iyileştirirken üretimi çevresel hedeflerle hizalar.

2. Konsantrasyon kontrolü ve kürleme verimliliği

• Optimal konsantrasyonun belirlenmesi: Fotoinitiator konsantrasyonunun kürleme oranı üzerinde önemli bir etkisi vardır. Çalışmalar, fotoinitiator konsantrasyonu%7 olduğunda, UV fotokerasyonu için gereken yoğunluğun en düşük, yani kürleme hızının en hızlı olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, konsantrasyonu bu noktanın ötesinde artırmaya devam etmek, kürleme hızını azaltacaktır.
• Konsantrasyonun kürleme derinliği üzerindeki etkisi: Fotoinitiator konsantrasyonu sadece kürleme hızını değil, aynı zamanda kürleme derinliğini de etkiler. Örneğin, diş reçinelerinde, CQ konsantrasyonu arttıkça, dönüşüm oranı ve mekanik özellikler (elastik modül ve sertlik gibi) artar, kürleme derinliği azalır.
• Malzeme kalınlığının etkisi: Farklı kalınlıktaki malzemeler için, fotoinitiator konsantrasyonu ve kürleme koşullarının ayarlanması gerekir. Örneğin, Irgacure 819, özellikle kalın film sistemlerinin kürlenmesi için uygun olan ve özellikle beyaz sistemler ve cam elyaf takviyeli malzemeler için uygun olan yüksek verimli bir genel amaçlı ultraviyole fotoinitiatordur.

3. Çevresel faktörler ve süreç kontrolü

• Oksijen inhibisyon etkisi: Serbest radikal fotokürasyon işlemi sırasında oksijen, ana inhibe edici faktörlerden biridir. Çalışmalar, katyonik fotokerinin küçük hacim büzülmesine, güçlü yapışmaya sahip olduğunu ve kürleme işlemi sırasında oksijen tarafından inhibe edilmediğini göstermiştir. Reaksiyonun sonlandırılması kolay değildir ve güçlü bir "iyileştirme sonrası" yeteneğine sahiptir, bu da onu kalın filmlerin fotolanması için uygun hale getirir.
• Sıcaklık etkisi: Ortam sıcaklığı, fotoinitiatörün aktivitesini ve kürleme hızını etkileyecektir. Genel olarak, sıcaklığın arttırılması polimerizasyon reaksiyon hızını hızlandıracaktır, ancak çok yüksek bir sıcaklık malzeme deformasyonuna veya performans düşüşüne neden olabilir.
• Nem kontrolü: Bazı fotoinitiator sistemlerinde, ortam nemi kürleme etkisini etkileyebilir. Örneğin, su bazlı fotoinitiator sistemleri ortam nemindeki değişikliklere karşı daha duyarlıdır ve işlem ortamının neminin sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.

4.3 İkisinin proses optimizasyonunda sinerjistik etkileri

Bazı işlemlerde, ışık stabilizatörleri ve fotoinitiatörlerin sinerjik olarak kullanılması gerekir. Şu anda, etkileşimleri süreç optimizasyonu için çok önemlidir:

• UV ile sertleştirilmiş kaplamalarda sinerjistik etkiler: UV ile sertleştirilmiş kaplamalarda, fotoinitiatörler polimerizasyon reaksiyonunun başlamasından sorumludur, hafif stabilizatörler ise kaplamayı kullanım sırasında fotooksidatif bozulmadan korumaktan sorumludur. Örneğin, otomotiv kaplamalarına BASF engellenmiş amin ışık stabilizatör tinuvin292'yi eklemek, dış mekan güneş ışığı altında akrilik sistemlerin sararmasını daha da azaltabilir.
• Sinerjistik ilave dizisi: Hem ışık stabilizatörlerinin hem de fotoinitiatörlerin kullanıldığı sistemlerde, ilave sekansı son etkiyi etkileyebilir. Genel olarak, önce ışık stabilizatörleri eklenmeli ve tamamen dağılmalı ve daha sonra fotoinitiatörler eklenmelidir.
• Etkileşim kontrolü: Bazı ışık stabilizatörleri, kürleme etkisini etkileyen foto -isitiatörlerle etkileşime girebilir. Örneğin, BASF ışık stabilizatör 292, dikkatle değerlendirilmesi gereken boya bileşenleri (asit katalizörleri gibi) ile etkileşime girebilir.

V. Uygulama senaryolarında fonksiyonel farklılıklar ve avantaj karşılaştırması

5.1 Bina ve İnşaat Malzemeleri alanında uygulama karşılaştırması

Bina alanındaki ışık stabilizatörlerinin avantajları:

• Yapı malzemelerinin servis ömrünü uzatın: Mimari kaplamalarda, ışık stabilizatörleri kaplamanın güneş ışığına maruz kalma altında parlaklık tutmasını etkili bir şekilde önleyebilir, çatlamayı ve lekelenmeyi önleyebilir ve patlamayı ve yüzey soyulmasını önleyebilir, böylece kaplamanın servis ömrünü büyük ölçüde genişletebilir.
• Dayanıklılığı iyileştirin: Uzun süreli koruma sağlamak için dış mekan mimari kaplamaları (çatılar gibi), mimari yapıştırıcılar ve sızdırmazlık maddeleri için kullanılır.
• Çevre Koruma ve Enerji Koruma: Yapı malzemelerinin hizmet ömrünü uzatarak ve değiştirme frekansını azaltarak, tüm bina yaşam döngüsünün çevresel etkisi ve maliyeti azalır.

Bina alanındaki fotoinitiatörlerin avantajları:

• Hızlı kürleme yapısı: Bina sızdırmazlık maddeleri ve su geçirmez kaplamalar gibi uygulamalarda, foto -isitiatörler hızlı kürleme elde edebilir ve inşaat verimliliğini artırabilir.
• Düşük sıcaklık kürleme özellikleri: Bazı fotoinitiator sistemleri, inşaat mevsimini ve zaman penceresini genişleterek düşük sıcaklık ortamlarında tedavi edebilir.
• Hassas Kontrol: Fotokürasyon teknolojisi, özellikle karmaşık bina yapıları ve dekoratif parçaların üretimi için uygun olan hassas kontrolü sağlar.

5.2 Otomotiv ve Ulaşım Alanında Uygulama Karşılaştırması

Otomotiv alanındaki ışık stabilizatörlerinin avantajları:

• Mükemmel hava direnci: Otomotiv özel kaplamalarında daha iyi çalışır ve kaplamanın güneş ışığına maruz kalma altında parlaklık tutmasını, çatlamayı ve lekelenmeyi önleyerek etkili bir şekilde önleyebilir.
• Sararmayı önleyin: BASF'yi engelleyen amin ışığı stabilizatör tinuvin292, açık hava güneş ışığı altında akrilik sistemlerin sararmasını daha da azaltabilir.
• Malzeme Koruması: Yeni enerji araçları için polipropilen tampon malzemelerinde HALS ilave oranı%0,5-0.8, geleneksel yakıt araçlarından%30 daha yüksek artmıştır. Aynı zamanda, araçlardaki daha katı VOC standartları, düşük ODOR ürünleri için% 15-% 20'lik bir fiyat primi geliştirmiştir.

Otomotiv alanındaki fotoinitiatörlerin avantajları:

• Verimli Üretim: UV kürleme, daha yüksek verim, daha yüksek makine kullanımı ve daha hızlı üretim hızları sağlar, genel üretim kapasitesini ve verimliliği artırır.
• Temizliği ve Kurulum Süresini Azalt: UV Kimyasalları Yalnızca UV enerjisine maruz kaldığında tedavi ederek, grafik sanatlar baskısı endüstrisi ve diğer uygulamalar için özellikle faydalı olan kurulum için derhal temizlik ihtiyacını ortadan kaldırır.
• Kaplama kalitesini iyileştirme: Fotokürasyon teknolojisi, otomotiv yüzeyinin estetiğini ve korozyon direncini geliştirerek daha düzgün ve daha ince bir kaplama sağlar.

5.3 Ambalaj ve baskı alanında uygulama karşılaştırması

Ambalaj alanındaki ışık stabilizatörlerinin avantajları:

• Ürün raf ömrünü uzatın: Gıda ambalaj filmlerinde, ışık stabilizatörleri güvenlik sağlarken filmin geçirgenliğini korur, raf çekiciliğini artırır.
• İçerikleri koruyun: Ultraviyole ışığın ambalaj malzemesine nüfuz etmesini önleyin ve içeriği fotooksidasyondan koruyun.
• Malzeme mukavemetini iyileştirin: Poliolefin ambalaj malzemelerine ışık stabilizatörleri eklemek, malzemenin mekanik özelliklerinin tutma oranını iyileştirebilir ve nakliye ve depolama sırasında hasarı azaltabilir.Malzeme mukavemetini iyileştirin: Poliolefin ambalaj malzemelerine ışık stabilizatörleri eklemek, malzemenin mekanik özelliklerinin tutma oranını iyileştirebilir ve nakliye ve depolama sırasında hasarı azaltabilir.

Baskı alanındaki fotoinitiatörlerin avantajları:

• Hızlı kürleme: UV mürekkeplerinde, fotoinitiatörler mürekkep kürleme işlemi sırasında serbest radikaller veya katyonlar oluşturmak için ultraviyole radyasyon enerjisini emebilir, monomerlerin ve oligomerlerin polimerizasyonu, çapraz bağlanma ve aşılama reaksiyonlarını başlatabilirler. Çok kısa bir sürede, mürekkep üç boyutlu bir ağ yapısına doğru iyileştirilir ve baskı verimliliğini büyük ölçüde artırır.
• Yüksek hassasiyetli baskı: Fleksografi ve gravür baskısı gibi yüksek hassasiyetli baskı işlemleri için uygun, desen netliği ve renk doygunluğu sağlar.
• Çevre Koruma: UV mürekkepleri değişken organik bileşikler (VOC), çevre koruma gereksinimlerini karşılamak ve hava kirliliğini azaltma içermez.

5.4 Elektronik ve Optoelektronik alanında uygulama karşılaştırması

Elektronik alanındaki ışık stabilizatörlerinin avantajları:

• Elektronik Bileşenleri Koruyun: Organik fotovoltaik hücrelerde, ışık stabilizatörleri, dış ortamlarda pillerin enerji üretim verimliliğini genişletmek için kapsülleme koruyucu katmanlar olarak kullanılır ve bu da yeşil enerjinin geliştirilmesine katkıda bulunur.
• Optik performansı koruyun: Malzemelerin sararmayı ve yaşlanmasını önlemek ve optik performansı korumak için optik liflerde, ekranlarda ve diğer cihazlarda kullanılır.
• Yüksek sıcaklık direnci: Yüksek güçlü LED ambalaj malzemelerinde, uzun süreli yüksek sıcaklık işlemi altında malzemenin stabilitesini sağlamak için yüksek sıcaklık direncine sahip ışık stabilizatörlerinin seçilmesi gerekir.

Optoelektronik alanındaki fotoinitiatörlerin avantajları:

• Hassas Üretim: Mikroelektronik işleme alanında, fotolitografi süreçlerinde, yüksek hassasiyetli desen elde etmek, minyatürleştirme ve elektronik bileşenlerin yüksek entegrasyonunu karşılamak için fotolitografi süreçlerinde kullanılır.
• Optik Cihaz Üretimi: Cihazların optik özelliklerini ve mekanik mukavemetini sağlamak için optik fiber kaplamalar, optik dalga kılavuzları ve diğer optik cihazların üretiminde kullanılır.
• Hızlı prototipleme: Elektronik bileşenlerin 3D baskısında, fotoinitiatörler malzemelerin hızlı bir şekilde iyileştirilmesini, hızlı prototipleme ve özelleştirilmiş üretim elde etmeyi mümkün kılar.

VI. Gelecekteki Gelişim Eğilimleri

6.1 Işık stabilizatörlerinin geliştirme eğilimleri

Işık Dengeleyicisi pazarı daha yüksek performans, çevre koruma ve uzmanlaşmaya doğru gelişiyor:

• Yüksek performanslı yön: Havacılık ve uzay, yüksek hızlı ray ve yeni enerji gibi yüksek teknoloji alanlarının geliştirilmesiyle, ışık stabilizatörlerinin performansı için daha yüksek gereksinimler ortaya konur. Örneğin, yeni enerji araçlarında, polipropilen tampon malzemelerindeki HALS ilave oranı, geleneksel yakıt araçlarından%0.5-%0.8,%30 daha yüksek artmıştır.
• Çevre Koruma ve Güvenliği: Çevre Koruma Düzenlemelerinin Sıkılaştırılmasıyla Halojensiz HALS ürünlerine Ar-Ge yatırımı 2024'te% 15'ten 2028'de% 32'ye yükselmiştir. BASF ve Pekin Tiangang gibi önde gelen işletmeler sıfır çözücü emisyonlarıyla tamamen kapalı üretim hatları oluşturmuştur.
• Uzmanlaşma ve özelleştirme: Farklı uygulama alanlarının, ürünlerin uzmanlaşma ve özelleştirmeye doğru geliştirilmesini teşvik eden ışık stabilizatörleri için farklı gereksinimleri vardır. Örneğin, yapay çim alanında, ışık stabilizatörlerinin farklı kullanım senaryolarına ve servis döngülerine göre özel olarak optimize edilmesi gerekir.
• Nano-kompozit teknoloji: Nano-kompozit teknolojisinin uygulanması, ışık stabilizatörlerinin malzemede daha eşit bir şekilde dağılmasını sağlar ve ışık stabilizasyonunun stabilitesini ve verimliliğini artırır. Örneğin, nano ölçekli engellenmiş amin ışık stabilizatör, daha etkili koruma sağlayabilen daha iyi dağılım ve uyumluluğa sahiptir.

6.2 Fotoinitiatörlerin Geliştirme Eğilimleri

Fotoinitiator pazarı yüksek verimlilik, çevre koruma ve yeniliğe doğru gelişiyor:

• Yüksek verimli ve düşük enerjili tüketim: LED ışık kaynaklarının geliştirilmesiyle, görünür ışık aralığında yüksek hassasiyete sahip foto -başlatıcılara olan talep artmaktadır. Örneğin, LAP fotoinitiator, 380.5 nm'ye kadar maksimum emilim dalga boyuna ve mavi ışıkla uyarılabilen ve spesifik LED ışık kaynakları için uygun olan 410 nm'ye kadar bir emme bandına sahiptir.
• Çevre Koruma ve Güvenliği: Düşük toksisite, düşük koku ve düşük göçe sahip çevre dostu foto -isitiatorlar geliştirin. Örneğin, su bazlı fotoinitiatörler ve katı fotoinitiatörler araştırma sıcak noktaları haline gelmiştir.
• Çok işlevli entegrasyon: Sadece polimerizasyon reaksiyonlarını başlatmakla kalmayıp aynı zamanda antibakteriyel ve kendini iyileştirme gibi başka fonksiyonlara sahip çok işlevli fotoinitiatörler geliştirin. Örneğin, bazı foto -isitiatörler antibakteriyel fotokürasyon malzemeleri hazırlamak için antibakteriyel ajanlar ile birleştirilebilir.
• Özel Uygulama Genişlemesi: 3D baskı, biyomedikal ve optoelektronik cihazlar gibi fotoinitiatörlerin uygulama alanlarını genişletin. 3D baskı alanında, fotoinitiatörler 3D ürünlerin polimerizasyon oranı, performansı ve görünümünde önemli bir rol oynamaktadır.

6.3 İkisinin işbirlikçi kalkınma eğilimleri

Gelecekte, ışık stabilizatörleri ve fotoinitiatörler daha işbirlikçi gelişim eğilimleri gösterecektir:

• Entegre Ürün Tasarımı: Üretim sürecini basitleştirmek ve ürün performansını iyileştirmek için ışık stabilizatörlerinin ve fotoinitiatörlerin işlevlerini birleştiren entegre ürünler tasarlayın. Örneğin, bazı UV ile sertleştirilmiş kaplamalarda, ışık stabilizatörünü ve fotoinitiator fonksiyonlarını birleştiren bir katkı maddesi hem hızlı kürleme hem de uzun süreli hava direnci elde etmek için kullanılabilir.
• Sinerjistik etki optimizasyonu: Daha iyi sonuçlar elde etmek için kombinasyonlarını ve oranlarını optimize etmek için ışık stabilizatörleri ve fotoinitiatörler arasındaki sinerjistik mekanizmayı daha fazla inceleyin. Örneğin, yüksek performanslı UV yapıştırıcılarında, UV emicileri ve engellenmiş amin ışık stabilizatörlerini sokarak, UV yapıştırıcının hava direnci iyileştirilirken, birincil ve ikincil antioksidanların sinerjistik etkisi oksidasyon yolunu etkili bir şekilde bloke eder.
• Yeni Malzeme Geliştirme: Nanomalzemeler ve biyomalzemeler gibi yeni malzemelerin geliştirilmesiyle, yeni malzemelerin özel gereksinimlerini karşılamak için karşılık gelen ışık stabilizatörleri ve fotoinitiatörler geliştirin. Örneğin, biyomedikal malzemeler alanında, tıbbi cihazlar ve doku mühendisliği gereksinimlerini karşılamak için biyouyumlu ışık stabilizatörleri ve fotoinitiatörler geliştirin.
• Akıllı Uygulama: Akıllı uygulamalar elde etmek için ışık stabilizatörlerini ve fotoinitiatörleri sensörler ve duyarlı malzemeler gibi akıllı teknolojilerle birleştirin. Örneğin, havacılık, otomotiv ve diğer alanlarda geniş uygulama beklentileri olan ışık ışınlaması altında hasarı otomatik olarak onarabilen kendi kendini iyileştiren bir malzeme geliştirin.

Vii. Çözüm

Işık stabilizatörleri ve fotoinitiatörler, her biri benzersiz işlevlere ve uygulama senaryolarına sahip polimer malzemeleri alanında iki önemli katkı maddesidir. Işık stabilizatörleri, malzemelerin fotooksidatif bozulmadan ve hizmet ömründen korunmasında önemli bir rol oynarken, fotoinitiatörler, malzemelerin hızlı kürleme ve yüksek hassasiyetli kalıplamayı elde etmek için gereklidir. Ürün geliştirme ve malzeme seçiminde, belirli uygulama gereksinimlerine ve çevre koşullarına göre uygun ışık stabilizatörleri ve fotoinitiatörlerin seçilmesi ve en iyi performansı ve maliyet etkinliğini elde etmek için kombinasyon ve işlem parametrelerini optimize etmek gerekir.

Bilim ve teknolojinin sürekli gelişimi ve artan maddi performans talebi ile ışık stabilizatörleri ve fotoinitiatörler daha yüksek performans, çevre koruma ve uzmanlaşmaya doğru gelişmeye devam edecektir. Aynı zamanda, işbirlikçi uygulamaları ve entegre ürün tasarımı da çeşitli endüstriler için daha fazla inovasyon fırsatı ve geliştirme alanı getirecektir.