wiadomości o firmie Przełom w utwardzaniu UV: Jak osiągnąć zarówno głębokie utwardzanie, jak i niskie żółknięcie dzięki mechanizmom fotobielenia

W dziedzinie utwardzania UV często stajemy w obliczu „niemożliwego trójkąta”: głębokiego utwardzania, wysokiej gęstości koloru (lub wysokiej przejrzystości) i niskiego żółknięcia. Tradycyjne formulacje UV są jak uczeń, który wyróżnia się w jednym obszarze, ale ma trudności w innym. Szukasz głębokiego utwardzania? W grubych powłokach lub systemach o wysokiej zawartości pigmentu (takich jak dwutlenek tytanu i sadza), światło UV jest prawie całkowicie pochłaniane przez inicjator i pigmenty zaraz po wejściu na powierzchnię, co skutkuje „suchą powierzchnią, a nie suchą bazą”. Szukasz niskiego żółknięcia? Wiele wysoce wydajnych inicjatorów (zwłaszcza synergistów aminowych lub niektórych ketonów) pozostawia po reakcji chromoforowe „resztki”, natychmiast zmieniając pierwotnie krystalicznie przezroczystą powłokę na żółtą i wyblakłą. Zawsze wydaje się, że musimy iść na kompromis w kwestii wydajności. Dopiero pojawienie się inicjatorów fotobielenia zaoferowało genialne rozwiązanie tego dylematu – rozwiązanie, które zabija dwie pieczenie na jednym ogniu.

Tradycyjne fotoinicjatory (PI) są jak drzewa w lesie. Po pochłonięciu światła UV (składników odżywczych) rozkładają się, wytwarzając wolne rodniki (żołnierzy), ale ich „resztki” (produkty rozkładu) to wciąż drzewa, jeszcze gęstsze, blokujące kolejne światło. To „efekt tarcia wewnętrznego” lub „efekt ekranowania”. Powierzchniowy PI pochłania dużą ilość energii świetlnej, powodując wykładniczy spadek natężenia światła UV, uniemożliwiając mu głębokie wnikanie w powłokę.

W farbach cząsteczki pigmentu dodatkowo rozpraszają i pochłaniają światło, pogarszając sytuację. Inicjatory fotobielenia (PBI), zwłaszcza rodzina tlenków acylofosfiny (takie jak TPO, TPO-L, BAPO itp.), mają zupełnie inny mechanizm. Kiedy cząsteczka PBI pochłania fotony i rozpada się, szybkość absorpcji UV wynikających z niej fragmentów wolnych rodników jest znacznie niższa niż w przypadku pierwotnej cząsteczki PI przy pierwotnej długości fali wzbudzenia. Innymi słowy, podczas reakcji PBI „poświęcają się”, przekształcając się z „bariery świetlnej” w „kanał świetlny”.

W miarę utwardzania powierzchni, PBI nieustannie degraduje się i wybiela, zwiększając „przejrzystość” powłoki dla światła UV. Następnie kolejne światło UV może wnikać głęboko, osiągając „penetracyjne” utwardzanie. To podstawowy powód, dla którego działają wyjątkowo dobrze w systemach grubowarstwowych i kolorowych farbach.

Żółknięcie powłok wynika w dużej mierze z niepożądanego pochłaniania produktów degradacji inicjatora w zakresie światła widzialnego (szczególnie w zakresie niebiesko-fioletowym), co skutkuje kolorem dopełniającym – żółtym. Blask inicjatorów fotobielenia polega na tym, że ich produkty degradacji wykazują nie tylko zmniejszoną absorpcję w zakresie UV, ale także bardzo niską absorpcję w zakresie światła widzialnego.

Są to „czyste” inicjatory. Weźmy klasyczny TPO (2,4,6-trimetylobenzoilo-difenylofosfina tlenek) jako przykład; jego fragmenty degradacji same w sobie są niskochromoforami, wytwarzającymi prawie żaden kolor. To sprawia, że ​​są idealne do produkcji wysokoprzeźroczystych lakierów, białych powłok i jasnych tuszów. Dlatego fotobielenie osiąga dwa cele jednocześnie: dla wybielania światłem UV: otwiera fizyczne ścieżki, umożliwiając głębokie utwardzanie; dla wybielania światłem widzialnym: eliminuje resztki chromoforów, rozwiązując problem żółknięcia.