Ι. Βασικές έννοιες και μηχανισμοί

1.1 Ορισμός και ταξινόμηση σταθεροποιητών φωτός

Οι σταθεροποιητές φωτός είναι πρόσθετα που μπορούν να αναστέλλουν ή να επιβραδύνουν την υποβάθμιση, την κιτρίνιση και τη μείωση της μηχανικής ιδιοκτησίας των πολυμερών υλικών υπό ακτινοβολία φωτός. Η βασική τους λειτουργία είναι να προστατεύουν τα υλικά από τη φωτοξειδωτική αποικοδόμηση απορροφώντας την υπεριώδη ενέργεια και μετατρέποντάς την σε θερμότητα ή καταγράφοντας ελεύθερες ρίζες, σβήσιμο του οξυγόνου κλπ. Σύμφωνα με τους μηχανισμούς δράσης τους, οι σταθεροποιητές φωτός ταξινομούνται κυρίως στις ακόλουθες κατηγορίες:

• Υπεριώδη απορρόφηση(όπως οι βενζοτρυλαζόλες και οι βενζοφενόνες): Αυτές μπορούν να απορροφήσουν επιλεκτικά το υπεριώδες φως και να το μετατρέψουν σε θερμική ενέργεια.
• Παρεμποδισμένοι σταθεροποιητές φωτός αμίνης (HALS): Αυτά παρέχουν αποτελεσματική προστασία μέσω πολλαπλών μηχανισμών, όπως η λήψη ελεύθερων ριζών και η αποσύνθεση των υδροϋπεροξείδια.
• Σβήνω(όπως οι οργανικές ενώσεις νικελίου): Αυτές μπορούν να σβήσουν την ενέργεια των διεγερμένων μορίων για την πρόληψη των αντιδράσεων φωτοξείδωσης.
• Σαρωτές ελεύθερων ριζών: Αυτά καταγράφουν άμεσα τις ελεύθερες ρίζες που παράγονται κατά τη διάρκεια της φωτοξείδωσης για να τερματίσουν τις αλυσιδωτές αντιδράσεις.

1.2 Ορισμός και ταξινόμηση των φωτοενικογράτρων

Οι φωτοενικυμοποιητές είναι ενώσεις που, αφού απορροφούν ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος ενέργειας στην υπεριώδη περιοχή (250-420Nm) ή ορατή περιοχή φωτός (400-800nm), μπορούν να παράγουν ελεύθερες ρίζες ή κατιόντα για να ξεκινήσουν τον πολυμερισμό, τη διασταύρωση και τη θεραπεία μονομερών. Είναι τα βασικά συστατικά στα συστήματα φωτοκατασκευής, σχηματίζοντας προϊόντα διατύπωσης με αντιδραστικά αραιωτικά, ολιγομερή και πρόσθετα, τα οποία στη συνέχεια εφαρμόζονται από τους τελικούς χρήστες. Σύμφωνα με τους μηχανισμούς έναρξης τους, οι φωτοενικευτεγείς χωρίζονται κυρίως σε:

• Φωτοεπιστημόνες ελεύθερων ριζών: Αυτά μπορούν να χωριστούν περαιτέρω σε τύπο τύπου διάσπασης και τύπου αφαίρεσης υδρογόνου σύμφωνα με τον μηχανισμό δημιουργίας ελεύθερων ριζών.
• Κατιονικοί φωτοενεργοί: Περιλαμβάνουν άλατα διαρυλίου, άλατα τριρυλσουλφονίου κ.λπ., τα οποία παράγουν σούπερ ισχυρά πρωτονικά οξέα για την έναρξη πολυμερισμού.
• Υβριδικοί φωτοενικευτές: Αυτά έχουν τόσο λειτουργίες ελευθέρων ριζών όσο και κατιονικών λειτουργιών, παρουσιάζοντας συνεργιστικές επιδράσεις.

1.3 Σύγκριση μηχανισμών δράσης

Μηχανισμός δράσης σταθεροποιητών φωτός:

• Απορροφήστε την υπεριώδη ενέργεια και την μετατρέψτε σε θερμική ενέργεια (υπεριώδη απορροφητές).
• Λήψη ελεύθερων ριζών που παράγονται κατά τη διάρκεια της φωτοξείδωσης (παρεμποδισμένες αμίνες).
• Σκύψτε την ενέργεια των μορίων διεγερμένου κράτους (σβήστες).
• Αποσυνδέστε τα υδροϋπεροξείδια για την πρόληψη των αλυσιδωτών αντιδράσεων.

Μηχανισμός δράσης των φωτοενικομεταβλητών:

• Απορροφήστε την ενέργεια των φωτονίων στη μετάβαση από την κατάσταση του εδάφους στην διεγερμένη κατάσταση.
• Τα μόρια διεγερμένης κατάστασης υποβάλλονται σε ομολυτική διάσπαση για να παράγουν πρωτογενείς ελεύθερες ρίζες (τύπος διάσπασης).
• Τα μόρια διεγερμένης κατάστασης αφηρημένα άτομα υδρογόνου από δότες υδρογόνου για τη δημιουργία ενεργών ελεύθερων ριζών (τύπος αφαίρεσης υδρογόνου).
• Οι παραγόμενες ελεύθερες ρίζες ή τα κατιόντα ξεκινούν τις αντιδράσεις πολυμερισμού και διασύνδεσης των μονομερών.

Η πιο θεμελιώδης διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότιΟι σταθεροποιητές φωτός αναστέλλουν ή επιβραδύνουν τις φωτοχημικές αντιδράσεις για την προστασία των υλικών από τη φωτοαποικοδόμηση, ενώ οι φωτοενικευτέρες ξεκινούν ενεργά τις αντιδράσεις πολυμερισμού μετά την απορρόφηση της φωτεινής ενέργειας για την προώθηση της θεραπείας του υλικού.

Ii. Βασικοί τομείς εφαρμογής στην ανάπτυξη προϊόντων

2.1 Βασικοί ρόλοι σταθεροποιητών φωτός σε διαφορετικά προϊόντα

Οι σταθεροποιητές φωτός διαδραματίζουν αναντικατάστατο ρόλο σε διάφορα προϊόντα που απαιτούν μακροπρόθεσμη εξωτερική χρήση ή σταθερότητα υψηλής φωτός:

1. Πεδίο πλαστικών προϊόντων

• Τεχνητό γρασίδι από πολυολεφίνη: Στην παραγωγή τεχνητού χόρτου πολυολεφίνης, οι διαφορές απόδοσης των σταθεροποιητών φωτός επηρεάζουν άμεσα τη διάρκεια ζωής και την περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα των προϊόντων. Το Light Stabilizer 783 εκτελεί εξαιρετικά σε σενάρια με κύκλο υπηρεσιών 2-3 ετών, όπως το χόρτο και το γρασίδι του τοπίου με χαμηλές απαιτήσεις. Ενώ το Light Stabilizer 944 έχει γίνει η κύρια επιλογή για σενάρια υψηλής συχνότητας, όπως τα πεδία ποδοσφαίρου και τα πεδία χόκεϋ λόγω της σταθερής αντοχής του.
• Πλαστικά μέρη αυτοκινήτων: Οι απαιτήσεις αντίστασης καιρού για τα πλαστικά μέρη της αυτοκινητοβιομηχανίας αυξάνονται συνεχώς. Η νέα έκδοση των "τεχνικών απαιτήσεων για την αντίσταση στις καιρικές συνθήκες των πλαστικών εξαρτημάτων αυτοκινήτων" έχει αυξήσει τη διάρκεια της τεχνητής επιταχυνόμενης δοκιμής γήρανσης από 1500 ώρες σε 2000 ώρες, οδηγώντας άμεσα την αναλογία προσθήκης σταθεροποιητών φωτός σε υλικά ΡΡ για αύξηση από 1,2% σε 1,8%.
• Γεωργικές ταινίες: Οι γεωργικές ταινίες αποτελούν σημαντικό πεδίο εφαρμογής για σταθεροποιητές φωτός. Ειδικά σε περιπτώσεις όπου χρησιμοποιούνται ανόργανα φυτοφάρμακα υψηλής συγκέντρωσης, όπως το θείο και το χλώριο, οι σταθεροποιητές φωτός υψηλής απόδοσης, όπως το Tinuvin® NOR®, μπορούν να προστατεύσουν αποτελεσματικά τα γεωργικά πλαστικά προϊόντα και να επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής τους.

2. Επικαλύψεις και μελάνια πεδίου

• Επιχρίσματα αυτοκινήτων: Ο σταθεροποιητής φωτός BASF 292 είναι ένα υγρό σταθεροποιητή φωτός αμίνης αφιερωμένο σε επικαλύψεις. Χρησιμοποιείται σε επιχρίσματα αυτοκινήτων (καταλυόμενη με μη οξέος), βιομηχανικές επικαλύψεις και επικαλύψεις ακτινοβολίας. Μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη διάρκεια ζωής των επικαλύψεων και να αποτρέψει τη ρωγμή και την απώλεια της γυαλάδας.
• Αρχιτεκτονικές επικαλύψεις: Χρησιμοποιείται για υπαίθριες αρχιτεκτονικές επικαλύψεις (όπως στέγες), αρχιτεκτονικές συγκολλητικές ουσίες και σφραγιστικά για την παροχή μακροπρόθεσμης προστασίας.
• Ξύλινη επιχρίσματα: Αποτρέψτε το ξύλο από το κιτρίνισμα λόγω της έκθεσης στο φως και επεκτείνει την αισθητική ζωή των επίπλων και των δαπέδων.

3.

• Οργανικά φωτοβολταϊκά κύτταρα: Ως προστατευτικά στρώματα ενθυλάκωσης, επεκτείνουν την αποτελεσματικότητα της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας των μπαταριών σε υπαίθρια περιβάλλοντα, συμβάλλοντας στην ανάπτυξη της πράσινης ενέργειας.
• Ταινίες συσκευασίας τροφίμων: Ενώ εξασφαλίζουν την ασφάλεια, διατηρούν τη διαπερατότητα της ταινίας και ενισχύουν την έκκληση του ράφι.
• Ιατρικές συσκευές: Χρησιμοποιούνται σε ιατρικά προϊόντα όπως οι ιατρικοί καθετήρες πολυουρεθάνης, πρέπει να περάσουν τη δοκιμή βιοσυμβατότητας ISO 10993.

2.2 Βασικοί ρόλοι των φωτοενικογράτων σε διαφορετικά προϊόντα

Οι φωτοενικευτέρτι είναι τα βασικά συστατικά των συστημάτων φωτοκατασκευών και διαδραματίζουν βασικό ρόλο σε προϊόντα που απαιτούν ταχεία σκλήρυνση και χύτευση υψηλής ακρίβειας:

1.

• Επικαλύψεις: Το IRGACURE 2959 είναι ένας εξαιρετικά αποτελεσματικός μη-κίτρινος υπεριώδης φωτοενεργός, ειδικά κατάλληλος για συστήματα UV με βάση το νερό που βασίζονται σε ακρυλικές ρητίνες και ακόρεστους πολυεστέρες και πεδία που απαιτούν χαμηλή οσμή.
• Μελάνια UV: Ο φωτοενικογιαστής-184 (IRGACURE-184) μπορεί να απορροφήσει την υπεριώδη ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σκλήρυνσης μελάνης για να σχηματίσει ελεύθερες ρίζες ή κατιόντα, ξεκινώντας τις αντιδράσεις πολυμερισμού, διασταύρωσης και εμβολιασμού μονομερών και ολιγομερών. Σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, το μελάνι θεραπεύεται σε μια τρισδιάστατη δομή δικτύου.
• UV συγκολλητικά: Οι φωτοενικευτέρες αποτελούν σημαντικό συστατικό των συγκολλητικών φωτο -ουσιών και διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στον ρυθμό σκλήρυνσης. Αφού ακτινοβολείται από υπεριώδη φως, οι φωτοενικευτέρτινες απορροφούν την ενέργεια του φωτός, χωρίζονται σε δύο ενεργές ελεύθερες ρίζες και ξεκινούν τον πολυμερισμό αλυσίδας των φωτοευαισθητικών ρητινών και των αντιδραστικών αραιωμάτων, προκαλώντας τη συγκόλληση και τη θεραπεία της συγκόλλησης.

2. Electronics and Microelectronics Field

• Πίνακες κυκλώματος PCB: Οι φωτοενικευτέρες διαδραματίζουν βασικό ρόλο στην κατασκευή πλακέτας κυκλωμάτων PCB και χρησιμοποιούνται σε φωτοανθεκιστές και μελάνια μάσκας συγκόλλησης.
• Μικροηλεκτρονική επεξεργασία: Στον τομέα της μικροηλεκτρονικής επεξεργασίας, οι φωτοενικογράτες χρησιμοποιούνται σε διαδικασίες φωτοβολιτογραφίας για την επίτευξη σχεδίασης υψηλής ακρίβειας.
• Επικοινωνία οπτικών ινών: Χρησιμοποιείται στην κατασκευή οπτικών οπτικών ινών και οπτοηλεκτρονικών συσκευών.

3. Παραγωγή προσθέτων και ειδικές εφαρμογές

• 3D εκτύπωση: Οι φωτοενικευτεργανιστές αποτελούν βασικό συστατικό των ρητινών φωτοαντιγραφών, που επηρεάζουν τον ρυθμό πολυμερισμού, την απόδοση και την εμφάνιση των 3D προϊόντων. Στις βιοϊατρικές εφαρμογές 3D εκτύπωσης, οι φωτοενικευτεγιστές με καλή βιοσυμβατότητα, δεν απαιτούνται κυτταροτοξικότητα και καλή υδατοδιαλυτότητα.
• Βιοϊατρικές εφαρμογές: Μελέτες έχουν δείξει ότι η καρβοξυλική, υδροξυλίου και η αιθυλενογλυκόλη που λειτουργούν με αρυλ -διαζιριδίνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιοσυμβατά υποκατάστατα φωτοενικομανών, ξεκινώντας ριζικά πολυμερισμό τόσο σε υπεριώδη (365 nm) όσο και ορατό φως (405 nm) μήκη κύματος.
• LED και ορατές τεχνολογίες σκλήρυνσης: Οι προχωρημένες συνθέσεις φωτοενικομανίας υποστηρίζουν τη μετάβαση σε τεχνολογίες LED και ορατού φωτός, ευθυγραμμίζοντας την παραγωγή με περιβαλλοντικούς στόχους διατηρώντας ή βελτιώνοντας την ποιότητα των προϊόντων.

2.3 Συνεργατικές περιπτώσεις εφαρμογών των δύο στην ανάπτυξη προϊόντων

Κατά την ανάπτυξη ορισμένων συγκεκριμένων προϊόντων, οι σταθεροποιητές φωτός και οι φωτοενικευτέρες πρέπει να χρησιμοποιηθούν συνεργιστικά για να επιτευχθούν τα καλύτερα αποτελέσματα:

• Συγκολλητικές ουσίες υψηλής απόδοσης: Η αντιοξειδωτική UV συγκόλληση που αναπτύχθηκε από την Dongguan Boxiang Electronic Materials Co., Ltd. βελτιώνει την αντίσταση του καιρού της κόλλας UV με την εισαγωγή απορροφητών υπεριώδους και παρεμποδισμένου σταθεροποιητή φωτός αμίνης. Ταυτόχρονα, η συνεργιστική επίδραση των πρωτογενών και δευτερογενών αντιοξειδωτικών εμποδίζει αποτελεσματικά τη διαδρομή οξείδωσης, βελτιώνοντας σημαντικά την αντιγηραντική απόδοση της συγκολλητικής uv σε περιβάλλοντα υψηλής ιουλτρικής και υψηλής οξείδωσης.
• Φωτοτοποιήσιμο χαμηλού επαναληπτικού δείκτη uv ρητίνη: Κατά την παρασκευή της ρητίνης UV που τροποποιείται με τη σιλικόνη για τις οπτικές ίνες, είναι απαραίτητο να εξεταστεί τόσο η αποτελεσματικότητα του φωτοενεργού στην έναρξη της αντίδρασης πολυμερισμού όσο και της μακροχρόνιας αντίστασης του καιρού του προϊόντος που παρέχεται από τον σταθεροποιητή φωτός.
• Ταχεία-χαλάρωση αγώγιμο ασημένιο πάστα: Η αγώγιμη ασημένια πάστα LTCC Rapid Ultraviolet-Curing που αναπτύχθηκε από τον Zhejiang Moke χρησιμοποιεί μια συγκεκριμένη αναλογία προπολυμερούς, πλαστικοποιητή, σκόνης αργύρου, γυάλινης σκόνης και φωτοενεργού, ο οποίος μπορεί να θεραπευτεί γρήγορα μέσα σε 5 δευτερόλεπτα. Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να εξεταστεί η μακροπρόθεσμη σταθερότητα του προϊόντος που παρέχεται από τον σταθεροποιητή φωτός.

Iii. Βασικές εκτιμήσεις στην επιλογή υλικών

3.1 Βάση για την επιλογή σταθεροποιητών φωτός

Η επιλογή του κατάλληλου σταθεροποιητή φωτός απαιτεί πλήρη εξέταση διαφόρων παραγόντων όπως τα χαρακτηριστικά υλικού, το περιβάλλον εφαρμογής και οι απαιτήσεις απόδοσης:

1. Τύπος και δομή υλικού

• Τύπος πολυμερούς: Τα διαφορετικά πολυμερή έχουν διαφορετικές ευαισθησίες στη φωτοαποικοδόμηση και οι σταθεροποιητές φωτός που ταιριάζουν πρέπει να επιλεγούν. Για παράδειγμα, ο λόγος προσθήκης HALS σε υλικά πολυπροπυλενίου (PP) είναι συνήθως 0,5%-0,8%, 30%υψηλότερος από εκείνος στα παραδοσιακά οχήματα καυσίμου.
• Μοριακή δομή: Η μοριακή δομή του υλικού καθορίζει την ευαισθησία του στη φωτοξείδωση. Τα πολυμερή που περιέχουν ακόρεστους δεσμούς, διακλαδισμένες δομές ή εκείνα που είναι επιρρεπείς στη δημιουργία ελεύθερων ριζών απαιτούν ισχυρότερη προστασία σταθεροποίησης φωτός.
• Όροι επεξεργασίας: Η θερμοκρασία επεξεργασίας, ο χρόνος και οι άλλες συνθήκες του υλικού θα επηρεάσουν την επιλογή σταθεροποιητών φωτός. Για παράδειγμα, ο σταθεροποιητής φωτός 622 έχει αντίσταση επεξεργασίας υψηλής θερμοκρασίας και μπορεί να προσαρμοστεί σε διεργασίες υψηλής θερμοκρασίας, όπως η χύτευση με έγχυση και η εξώθηση.

2. Παράγοντες περιβάλλοντος εφαρμογής

• Κλιματολογικές συνθήκες: Η υπεριώδη ένταση, η θερμοκρασία, η υγρασία και άλλοι παράγοντες ποικίλλουν σημαντικά σε διαφορετικές κλιματικές περιοχές. Σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής θερμοκρασίας, ο σταθεροποιητής φωτός 2022 έχει γίνει η προτιμώμενη επιλογή για παραθαλάσσιους χώρους και άλλα περιβάλλοντα λόγω του ποσοστού απώλειας βάρους της εκχύλισης νερού μόνο 0,4% (βρασμένο σε νερό στους 95 ° C για 100 ώρες).
• Έκθεση χημικής έκθεσης: Οι χημικές ουσίες που μπορεί να έρθει σε επαφή με το υλικό θα επηρεάσουν την επιλογή σταθεροποιητών φωτός. Σε σενάρια όπου επικαλύπτονται εύκολα οι όξινες ουσίες, όπως γύρω από πισίνες και χημικά βιομηχανικά πάρκα, η αντίσταση του οξέος του σταθεροποιητή φωτός 119 γίνεται βασικό πλεονέκτημα.
• Διάρκεια ζωής: Η αναμενόμενη διάρκεια ζωής του προϊόντος αποτελεί σημαντικό θέμα κατά την επιλογή σταθεροποιητών φωτός. Από την άποψη της εξισορρόπησης του οικονομικού κόστους και των επιδόσεων, ο σταθεροποιητής φωτός 783 εκτελεί εξαιρετικά σε σενάρια με κύκλο υπηρεσιών 2-3 ετών, ενώ ο σταθεροποιητής φωτός 944 είναι κατάλληλος για επαγγελματικούς αθλητικούς χώρους που απαιτούν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.

3. Απαιτήσεις απόδοσης και ειδικές ανάγκες

• Οπτική απόδοση: Για προϊόντα που απαιτούν υψηλή διαφάνεια και στιλπνότητα, όπως οπτικές μεμβράνες και διαφανείς επικαλύψεις, σταθεροποιητές φωτός που δεν επηρεάζουν την οπτική απόδοση του υλικού πρέπει να επιλεγούν. Για παράδειγμα, ο σταθεροποιητής φωτός Jinjun564 μπορεί να επιτύχει αποτελεσματική προστασία με πολύ χαμηλή ποσότητα προσθήκης (0,1%-2,0%) λόγω του υψηλού συντελεστή μοριακής εξαφάνισης. Μπορεί ακόμα να παρέχει αποτελεσματική προστασία σε εξαιρετικά λεπτά στρώματα φιλμ κάτω από 1 Micron, εξασφαλίζοντας τη διαφάνεια και τη στιλπνότητα της επικάλυψης.
• Μηχανική απόδοση: Ο ρυθμός συγκράτησης των μηχανικών ιδιοτήτων, όπως η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση κατά τη διακοπή του υλικού είναι ένας σημαντικός δείκτης για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των σταθεροποιητών φωτός. Οι δοκιμές δείχνουν ότι οι μηχανικές ιδιότητες των τεχνητών νηματίων που προστίθενται με σταθεροποιητή φωτός 944 εξακολουθούν να διατηρούν περισσότερο από 70% μετά από 3000 ώρες γήρανσης.
• Απαιτήσεις προστασίας και ασφάλειας του περιβάλλοντος: Με τη σύσφιξη των κανονισμών για την προστασία του περιβάλλοντος, η επένδυση Ε & Α σε προϊόντα HALS χωρίς αλογόνο αυξήθηκε από 15% το 2024 σε 32% το 2028.

3.2 Βάση για την επιλογή των φωτοενικογράτρων

Η επιλογή του κατάλληλου φωτοενικομανίου απαιτεί επίσης την εξέταση πολλαπλών παραγόντων για να διασφαλιστεί ότι ταιριάζει με το σύστημα διαμόρφωσης και τις απαιτήσεις εφαρμογής:

1. Χαρακτηριστικά του συστήματος φωτοκατασκευών

• Τύπος προπολυμερούς: Διαφορετικά προπολυμερή ανταποκρίνονται διαφορετικά στους φωτοενικευτεγούς. Η βασική αρχή είναι να επιλέξετε έναν φωτοενεργό με την κατάλληλη δραστηριότητα ανάλογα με τον τύπο προπολυμερούς και μονομερούς.
• Έγχρωμο σύστημα: Για τα χρωματιστά συστήματα, πρέπει να επιλεγούν οι φωτοενεργοί με υψηλή δραστηριότητα έναρξης σε αυτό το σύστημα χρώματος. Μελέτες έχουν δείξει ότι σε μαύρα υλικά σιλικόνης με υπεριώδη ακτινοβολία, συστήματα που χρησιμοποιούν ITX, TPO, 819, 907 και 369 ως εκκινητές έχουν μικρότερους χρόνους σκλήρυνσης, υποδεικνύοντας ότι αυτοί οι αρχηγοί έχουν σχετικά υψηλή δραστηριότητα έναρξης στα χρωματιστά συστήματα.
• Μέθοδος σκλήρυνσης: Επιλέξτε τον κατάλληλο φωτοενικογράφο σύμφωνα με τη μέθοδο σκλήρυνσης. Για παράδειγμα, οι υβριδικοί ριζοσπαστικοί φωτοενεργοποιητές μπορούν να υποβληθούν σε ριζοσπαστικό πολυμερισμό και κατιονικό πολυμερισμό, ο οποίος μπορεί να αποφύγει τις αδυναμίες και να δώσει πλήρη παιχνίδι σε δυνατά σημεία, με συνεργιστικές επιδράσεις.

2. Χαρακτηριστικά πηγής φωτός και συνθήκες σκλήρυνσης

• Μήκος κύματος φωτός πηγής: Το φάσμα απορρόφησης του φωτοενεργού πρέπει να ταιριάζει με το φάσμα εκπομπής της πηγής ακτινοβολίας και να έχει σχετικά υψηλό συντελεστή μοριακής εξαφάνισης. Για παράδειγμα, ο φωτοενεργός LAP έχει μέγιστο μήκος κύματος απορρόφησης έως και 380,5 nm και μια ζώνη απορρόφησης μέχρι 410 nm, η οποία μπορεί να διεγερθεί από το μπλε φως και είναι κατάλληλο για συγκεκριμένες πηγές φωτός LED.
• Ένταση φωτός και χρόνος ακτινοβολίας: Οι διαφορετικοί φωτοενεργοί έχουν διαφορετικές ευαισθησίες στην ένταση του φωτός και τον χρόνο ακτινοβολίας. Μελέτες έχουν δείξει ότι όταν η συγκέντρωση φωτοενικομανών είναι 7%, η ένταση που απαιτείται για την φωτοτυπία UV είναι η χαμηλότερη, δηλαδή η ταχύτητα σκλήρυνσης είναι η ταχύτερη. Ωστόσο, η συνέχιση της αύξησης της συγκέντρωσης πέρα ​​από αυτό το σημείο θα μειώσει πραγματικά την ταχύτητα σκλήρυνσης.
• Περιβάλλον σκλήρυνσης: Παράγοντες όπως το περιεχόμενο οξυγόνου και η θερμοκρασία στο περιβάλλον σκλήρυνσης θα επηρεάσουν την αποτελεσματικότητα του φωτοενεργού. Για παράδειγμα, η κατιονική φωτοτυπία έχει συρρίκνωση μικρού όγκου, ισχυρή προσκόλληση και δεν παρεμποδίζεται από το οξυγόνο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σκλήρυνσης, καθιστώντας την κατάλληλη για φωτοτυπία σε αερόβιο περιβάλλον.

3. Απαιτήσεις απόδοσης εφαρμογής

• Ταχύτητα σκλήρυνσης: Οι διαφορετικές εφαρμογές έχουν πολύ διαφορετικές απαιτήσεις για την ταχύτητα θεραπείας. Το LTCC Rapid Ultraviolet-Congerive Motherive Silver Paste που αναπτύχθηκε από το Zhejiang Moke μπορεί να θεραπευτεί μέσα σε 5 δευτερόλεπτα, καθιστώντας την κατάλληλη για γραμμές παραγωγής που απαιτούν ταχεία σκλήρυνση.
• Βάθος σκλήρυνσης: Για τα παχιά συστήματα φιλμ, πρέπει να ληφθεί υπόψη το βάθος της σκλήρυνσης του φωτοενεργού. Μελέτες έχουν δείξει ότι το σύστημα υπερχειοφόρου ρουθηνίου/νατρίου (RU/SPS) μπορεί να πολυμεριστεί σε παχύρρευστες δομές (8,88 ± 0,94 mm), ενώ οι υδρογέλες που ξεκινούν από το IRGACURE 2959 (1,62 ± 0,49 mm) δείχνουν κακή βάθος διείσδυσης.
• Τελική απόδοση: Ο φωτοενεργός και τα προϊόντα φωτόλυσης πρέπει να είναι μη τοξικά, άοσμο, σταθερά, εύχρηστα για μεγάλο χρονικό διάστημα και δεν θα έχουν αρνητικές επιπτώσεις στην απόδοση του τελικού προϊόντος.

3.3 Σύγκριση βασικών παραμέτρων στην επιλογή υλικού

Iv. Επιπτώσεις και έλεγχος στη βελτιστοποίηση της διαδικασίας

4.1 Αντίκτυπος σταθεροποιητών φωτός στις διαδικασίες παραγωγής και την αποδοτικότητα

Η επιλογή και η χρήση σταθεροποιητών φωτός έχουν πολλαπλές επιπτώσεις στις διαδικασίες παραγωγής και την αποτελεσματικότητα:

1. Αντίκτυπος της θερμοκρασίας και της σταθερότητας επεξεργασίας

• Απαιτήσεις θερμικής σταθερότητας: Οι σταθεροποιητές φωτός πρέπει να έχουν κάποιο βαθμό θερμικής σταθερότητας και να μην αποσυντεθούν στις θερμοκρασίες επεξεργασίας για να εξασφαλίσουν σταθερότητα κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας υλικών. Για παράδειγμα, ο σταθεροποιητής φωτός 622 έχει αντίσταση επεξεργασίας υψηλής θερμοκρασίας και μπορεί να προσαρμοστεί σε διεργασίες υψηλής θερμοκρασίας, όπως η χύτευση με έγχυση και η εξώθηση.
• Επιπτώσεις στο παράθυρο επεξεργασίας: Οι διαφορετικοί σταθεροποιητές φωτός έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες αποσύνθεσης και θερμικές σταθερότητες, οι οποίες θα επηρεάσουν το παράθυρο επεξεργασίας των υλικών. Για παράδειγμα, ορισμένοι σταθεροποιητές φωτός μπορούν να αποσυντεθούν για να παράγουν αέρια σε υψηλές θερμοκρασίες, οδηγώντας σε φυσαλίδες ή επιφανειακά ελαττώματα στο προϊόν.
• Εκτεταμένος χρόνος επεξεργασίας: Σε ορισμένες περιπτώσεις, ειδικά όταν χρησιμοποιείτε σταθεροποιητές σύνθετων φωτός, μπορεί να είναι απαραίτητο να επεκταθεί κατάλληλα το χρόνο επεξεργασίας για να διασφαλιστεί ότι ο σταθεροποιητής φωτός είναι πλήρως διασκορπισμένος και ομοιόμορφα κατανεμημένος στο υλικό.

2. Μέθοδος προσθήκης και έλεγχος διασποράς

• Χρονοδιάγραμμα προσθήκης: Ο χρόνος προσθήκης σταθεροποιητών φωτός έχει σημαντικό αντίκτυπο στη διασπορά και την αποτελεσματικότητά τους στο υλικό. Γενικά, θα πρέπει να προστεθούν σταθεροποιητές φωτός στο αρχικό στάδιο της τήξης του υλικού για να εξασφαλιστεί ομοιόμορφη διασπορά στο υλικό.
• Τεχνολογία διασποράς: Για να βελτιωθεί η επίδραση διασποράς των σταθεροποιητών φωτός, μπορεί μερικές φορές να απαιτείται ειδικές τεχνολογίες διασποράς ή εξοπλισμός. Για παράδειγμα, στην παραγωγή γεωργικών ταινιών, η χρήση ενός μίξερ υψηλής ταχύτητας ή εξωθητήρα διπλής βολής μπορεί να βελτιώσει την ομοιομορφία διασποράς των σταθεροποιητών φωτός.
• Προετοιμασία masterbatch: Η προσθήκη σταθεροποιητών φωτός με τη μορφή masterbatches μπορεί να βελτιώσει την ακρίβεια της μέτρησης και τα αποτελέσματα διασποράς, ιδιαίτερα κατάλληλα για περιπτώσεις όπου απαιτείται ακριβής έλεγχος της ποσότητας προσθήκης.

3. Βελτιστοποίηση των συνεργιστικών επιδράσεων της σύνθεσης

• Σύνθεση πολλαπλών συστατικών: Στη βιομηχανία, η αποτελεσματική πρόληψη και καθυστέρηση της φωτογράφησης επιτυγχάνεται συχνά με τη σύνθεση δύο ή περισσότερων σταθεροποιητών φωτός με διαφορετικούς μηχανισμούς δράσης για την απορρόφηση υπεριώδους φωτός σε διαφορετικές ζώνες μήκους κύματος, οι οποίες μπορούν να επιτύχουν εξαιρετικές επιδράσεις που δεν μπορεί να επιτύχει ένα μονό σταθεροποιητή φωτός.
• Συνεργιστικός μηχανισμός: Για παράδειγμα, το Uvinul 4050 μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο του ή σε συνδυασμό με HALS σταθεροποιητή φωτός υψηλού μοριακού βάρους για να επιτευχθούν συνεργιστικές επιδράσεις. Έχει καλές συνεργιστικές επιδράσεις με βενζοϊκό υπεριώδη απορροφητήρα και παρεμποδισμένα αντιοξειδωτικά φαινόλης, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν την αντίσταση και τις καιρικές συνθήκες και την αντιστάθμιση του χρώματος των ΡΡ και HDPE.
• Βελτιστοποίηση του λόγου προσθήκης: Κατά τη σύνθεση διαφορετικών σταθεροποιητών φωτός, είναι απαραίτητο να βελτιστοποιηθεί η αναλογία κάθε συστατικού για να επιτευχθεί το καλύτερο αποτέλεσμα. Για παράδειγμα, στις επιχρίσεις αυτοκινήτων, η συνιστώμενη προσθήκη ποσότητας σταθεροποιητή φωτός BASF 292 είναι 0,5-2% και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με το 1-3% των υπεριώδους απορροφητών όπως το Tinuvin 1130 και το Tinuvin 384-2.

4.2 Αντίκτυπος των φωτοενικογράτρων στις διαδικασίες παραγωγής και την αποδοτικότητα

Τα χαρακτηριστικά και η χρήση των φωτοενικογράτρων έχουν καθοριστική επίδραση στη διαδικασία φωτοκατασκευής και στην αποδοτικότητα της παραγωγής:

1. Επιλογή πηγής φωτός και έλεγχος ενέργειας

• Αντιστοίχιση πηγής φωτός: Οι διαφορετικοί φωτοενικευτεγαστές πρέπει να ταιριάζουν με τις αντίστοιχες πηγές φωτός. Για παράδειγμα, το IRGACURE 2959 και το LAP είναι αποτελεσματικοί στην περιοχή κύματος 320-500 nm, ενώ το σύστημα υπερχειοφόρου ρουθηνίου/νατρίου έχει καλύτερες επιδράσεις στην περιοχή ορατού φωτός των 400-500 nm.
• Βελτιστοποίηση πυκνότητας ενέργειας: Η απόδοση έναρξης των φωτοενικεταλαστών είναι στενά συνδεδεμένη με την ενεργειακή πυκνότητα της πηγής φωτός. Μελέτες έχουν δείξει ότι οι διαφορετικοί φωτοενικευτορικοί έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για την ενεργειακή πυκνότητα, οι οποίες πρέπει να βελτιστοποιηθούν σύμφωνα με συγκεκριμένες συνθήκες.
• Πλεονεκτήματα των πηγών φωτός LED: Οι προχωρημένες συνθέσεις φωτοενικομανίας υποστηρίζουν τη μετάβαση σε τεχνολογίες LED και ορατού φωτός, ευθυγραμμίζοντας την παραγωγή με περιβαλλοντικούς στόχους διατηρώντας ή βελτιώνοντας την ποιότητα των προϊόντων.

2. Έλεγχος συγκέντρωσης και αποδοτικότητα σκλήρυνσης

• Προσδιορισμός της βέλτιστης συγκέντρωσης: Η συγκέντρωση του φωτοενεργού έχει σημαντικό αντίκτυπο στον ρυθμό σκλήρυνσης. Μελέτες έχουν δείξει ότι όταν η συγκέντρωση φωτοενικομανών είναι 7%, η ένταση που απαιτείται για την φωτοτυπία UV είναι η χαμηλότερη, δηλαδή η ταχύτητα σκλήρυνσης είναι η ταχύτερη. Ωστόσο, η συνέχιση της αύξησης της συγκέντρωσης πέρα ​​από αυτό το σημείο θα μειώσει πραγματικά την ταχύτητα σκλήρυνσης.
• Αντίκτυπος της συγκέντρωσης στο βάθος της θεραπείας: Η συγκέντρωση φωτοενικομανίας δεν επηρεάζει μόνο την ταχύτητα σκλήρυνσης αλλά και το βάθος της σκλήρυνσης. Για παράδειγμα, στις οδοντικές ρητίνες, καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση CQ, ο ρυθμός μετατροπής και οι μηχανικές ιδιότητες (όπως το ελαστικό μέτρο και η σκληρότητα) αυξάνονται, ενώ το βάθος σκλήρυνσης μειώνεται.
• Αντίκτυπο του πάχους του υλικού: Για υλικά διαφορετικών πάχους, πρέπει να ρυθμιστούν οι συνθήκες συγκέντρωσης και σκλήρυνσης φωτο -παρατηρητή. Για παράδειγμα, το IRGacure 819 είναι ένας εξαιρετικά αποδοτικός υπεριώδης φωτοενικομαντής γενικής χρήσης, ιδιαίτερα κατάλληλος για τη σκλήρυνση των παχύρρευσης συστημάτων φιλμ, και ιδιαίτερα κατάλληλο για λευκά συστήματα και υλικά ενισχυμένων με γυαλί.

3. Περιβαλλοντικοί παράγοντες και έλεγχος διαδικασιών

• Αποτέλεσμα αναστολής οξυγόνου: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φωτοκατασκευής ελεύθερων ριζών, το οξυγόνο είναι ένας από τους κύριους ανασταλτικούς παράγοντες. Μελέτες έχουν δείξει ότι η κατιονική φωτοτυπία έχει συρρίκνωση μικρού όγκου, ισχυρή προσκόλληση και δεν παρεμποδίζεται από το οξυγόνο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας σκλήρυνσης. Η αντίδραση δεν είναι εύκολο να τερματιστεί και έχει μια ισχυρή ικανότητα "μετά την καταστροφή", καθιστώντας την κατάλληλη για τη φωτοτυπία των παχύνων μεμβρανών.
• Επιπτώσεις θερμοκρασίας: Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος θα επηρεάσει τη δραστηριότητα και τον ρυθμό σκλήρυνσης του φωτοενικογράφο. Γενικά, η αύξηση της θερμοκρασίας θα επιταχύνει τον ρυθμό αντίδρασης πολυμερισμού, αλλά πολύ υψηλή θερμοκρασία μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση υλικού ή μείωση της απόδοσης.
• Έλεγχος υγρασίας: Σε ορισμένα συστήματα φωτοενικομανίας, η υγρασία του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάσει το αποτέλεσμα της σκλήρυνσης. Για παράδειγμα, τα συστήματα φωτοενικογράφο με βάση το νερό είναι πιο ευαίσθητα στις μεταβολές της υγρασίας του περιβάλλοντος και η υγρασία του περιβάλλοντος διεργασίας πρέπει να ελέγχεται αυστηρά.

4.3 Συνεργικές επιδράσεις των δύο στη βελτιστοποίηση της διαδικασίας

Σε ορισμένες διαδικασίες, οι σταθεροποιητές φωτός και οι φωτοενεργοί πρέπει να χρησιμοποιηθούν συνεργιστικά. Αυτή τη στιγμή, η αλληλεπίδρασή τους είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας:

• Συνεργιστικές επιδράσεις σε επικαλύψεις με υπεριώδη ακτινοβολία: Σε επικαλύψεις με υπεριώδη ακτινοβολία, οι φωτοενεργοί είναι υπεύθυνοι για την έναρξη της αντίδρασης πολυμερισμού, ενώ οι σταθεροποιητές φωτός είναι υπεύθυνες για την προστασία της επικάλυψης από φωτοξειδωτική αποικοδόμηση κατά τη χρήση. Για παράδειγμα, η προσθήκη BASF παρεμποδίζει σταθεροποιητή φωτός αμίνης Tinuvin292 σε επιχρίσματα αυτοκινήτων μπορεί να μειώσει περαιτέρω το κιτρίνισμα των ακρυλικών συστημάτων κάτω από το εξωτερικό φως του ήλιου.
• Συνεργιστική ακολουθία προσθήκης: Στα συστήματα όπου χρησιμοποιούνται και οι δύο σταθεροποιητές φωτός και φωτοεπιχειρησιακοί, η αλληλουχία προσθήκης μπορεί να επηρεάσει το τελικό αποτέλεσμα. Γενικά, οι σταθεροποιητές φωτός θα πρέπει να προστεθούν πρώτα και να διασκορπιστούν πλήρως, και στη συνέχεια να προστεθούν φωτοενεργοί.
• Έλεγχος αλληλεπίδρασης: Ορισμένοι σταθεροποιητές φωτός μπορούν να αλληλεπιδρούν με τους φωτοενικευτεγούς, επηρεάζοντας το αποτέλεσμα της σκλήρυνσης. Για παράδειγμα, ο σταθεροποιητής φωτός BASF 292 μπορεί να αλληλεπιδράσει με τα συστατικά χρωμάτων (όπως οι καταλύτες οξέος), τα οποία πρέπει να αξιολογηθούν προσεκτικά.

V. Λειτουργικές διαφορές και σύγκριση πλεονεκτήματος σε σενάρια εφαρμογής

5.1 Σύγκριση εφαρμογών στον τομέα των κτιρίων και των κατασκευαστικών υλικών

Πλεονεκτήματα σταθεροποιητών φωτός στο πεδίο του κτιρίου:

• Επεκτείνετε τη διάρκεια ζωής των οικοδομικών υλικών: Σε αρχιτεκτονικές επικαλύψεις, οι σταθεροποιητές φωτός μπορούν να αποτρέψουν αποτελεσματικά την επικάλυψη από τη διατήρηση της γυαλάδας κάτω από την έκθεση του ηλιακού φωτός, την αποφυγή της διάσπασης και της κηλίδας και την πρόληψη της έκρηξης και της αποφλοιώσεως των επιφανειών, επομένως επεκτείνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής της επικάλυψης.
• Βελτιώστε την ανθεκτικότητα: Χρησιμοποιείται για υπαίθριες αρχιτεκτονικές επικαλύψεις (όπως στέγες), αρχιτεκτονικές συγκολλητικές ουσίες και στεγανωτικά για την παροχή μακροπρόθεσμης προστασίας.
• Προστασία του περιβάλλοντος και διατήρηση ενέργειας: Με τη μείωση της ζωής των οικοδομικών υλικών και τη μείωση της συχνότητας αντικατάστασης, μειώνεται ο περιβαλλοντικός αντίκτυπος και το κόστος ολόκληρου του κύκλου ζωής του κτιρίου.

Πλεονεκτήματα των φωτοενικεταλαστών στον τομέα των κτιρίων:

• Ταχεία κατασκευή σκλήρυνσης: Σε εφαρμογές όπως τα στεγανοποιητικά και τα αδιάβροχα επικαλύψεις, οι φωτοενικυμοποιητές μπορούν να επιτύχουν ταχεία σκλήρυνση και να βελτιώσουν την αποδοτικότητα της κατασκευής.
• Χαρακτηριστικά