bedrijfsnieuws over Een doorbraak in UV-uitharding: hoe zowel diepe uitharding als lage vergeling te bereiken via fotoblekingsmechanismen

Op het gebied van UV-uitharding staan we vaak voor een "onmogelijke driehoek": diepe uitharding, hoge kleurdichtheid (of hoge transparantie) en lage vergeling. Traditionele UV-formuleringen zijn als een student die uitblinkt in het ene vak, maar moeite heeft met het andere. Op zoek naar diepe uitharding? In dikke coatings of systemen met veel pigment (zoals titaniumdioxide en carbon black) wordt UV-licht vrijwel volledig geabsorbeerd door de initiator en pigmenten zodra het het oppervlak binnendringt, wat resulteert in een "droog oppervlak, geen droge basis". Op zoek naar lage vergeling? Veel zeer efficiënte initiatoren (vooral aminesynergisten of bepaalde ketonen) laten na de reactie chromofore "residuen" achter, waardoor de oorspronkelijk kristalheldere coating onmiddellijk vergeeld en vervaagd. We lijken altijd compromissen te moeten sluiten over de prestaties. Pas met de komst van fotobleekinitiatoren werd een briljante oplossing voor dit dilemma geboden - een oplossing die twee vliegen in één klap slaat.

Traditionele foto-initiatoren (PI's) zijn als bomen in een bos. Na absorptie van UV-licht (voedingsstoffen) breken ze af om vrije radicalen (soldaten) te produceren, maar hun "resten" (afbraakproducten) zijn nog steeds bomen, zelfs dichter, die het daaropvolgende licht blokkeren. Dit is het "interne wrijvingseffect" of "afschermingseffect". De oppervlakte-PI absorbeert een grote hoeveelheid lichtenergie, waardoor de intensiteit van het UV-licht exponentieel afneemt, waardoor het niet diep in de coating kan doordringen.

In verven verstrooien en absorberen pigmentdeeltjes het licht verder, waardoor de situatie verergert. Fotobleekinitiatoren (PBI's), met name de acylfosfineoxidefamilie (zoals TPO, TPO-L, BAPO, enz.), hebben een compleet ander mechanisme. Wanneer een PBI-molecuul fotonen absorbeert en afbreekt, is de UV-absorptiesnelheid van de resulterende vrije radicaalfragmenten aanzienlijk lager dan die van het oorspronkelijke PI-molecuul bij de oorspronkelijke excitatiegolflengte. Met andere woorden, tijdens de reactie "offeren" PBI's zichzelf, waardoor ze van een "lichtbarrière" in een "lichtkanaal" veranderen.

Naarmate het oppervlak uithardt, degradeert en bleekt PBI continu, waardoor de "transparantie" van de coating voor UV-licht toeneemt. Daaropvolgend UV-licht kan dan diep doordringen, waardoor "doordringende" uitharding wordt bereikt. Dit is de fundamentele reden waarom ze uitzonderlijk goed presteren in dikke film- en kleurverfsystemen.

Vergeling van coatings is grotendeels te wijten aan ongewenste absorptie van initiatorafbraakproducten in het zichtbare lichtgebied (vooral het blauw-violette gebied), wat resulteert in een complementaire kleur - geel. De schittering van fotobleekinitiatoren ligt in het feit dat hun afbraakproducten niet alleen een verminderde absorptie in het UV-gebied vertonen, maar ook een extreem lage absorptie in het zichtbare lichtgebied.

Het zijn "schone" initiatoren. Neem de klassieke TPO (2,4,6-trimethylbenzoyl-difenylfosfineoxide) als voorbeeld; de afbraakfragmenten zelf zijn laag-chromoforen, die vrijwel geen kleur produceren. Dit maakt ze ideaal voor de productie van hoogtransparante vernissen, witte coatings en lichtgekleurde inkten. Daarom bereikt fotobleken twee doelen tegelijk: voor UV-lichtbleken: het opent fysieke paden, waardoor diepe uitharding mogelijk wordt; voor zichtbaar lichtbleken: het elimineert chromofore residuen, waardoor het vergelingsprobleem wordt opgelost.