Este artigo fornece uma comparação aprofundada de estabilizadores e fotoinitiadores leves, concentrando-se em seus mecanismos, áreas de aplicação, critérios de seleção de materiais, impactos na otimização de processos e tendências futuras de desenvolvimento. Ao analisar suas diferenças e sinergias, ele visa fornecer orientação para o desenvolvimento de produtos e a seleção de materiais em vários setores.

1.1 Definição e classificação de estabilizadores de luz

Os estabilizadores de luz são aditivos que podem inibir ou desacelerar a degradação, amarelecimento e declínio da propriedade mecânica dos materiais poliméricos sob radiação leve. Sua função principal é proteger os materiais da degradação fotooxidativa, absorvendo a energia ultravioleta e convertendo -a em calor ou capturando radicais livres, sacando oxigênio singlete, etc. De acordo com seus mecanismos de ação, os estabilizadores de luz são classificados principalmente nas seguintes categorias:

• Absorvedores ultravioleta(como benzotriazóis e benzofenonas): Estes podem absorver seletivamente a luz ultravioleta e convertê -la em energia térmica.
• Estabilizadores de luz de amina impedidos (HALS): Eles fornecem proteção eficiente por meio de vários mecanismos, como capturar radicais livres e decomposição de hidroperóxidos.
• Tanches(como compostos orgânicos de níquel): Estes podem sacar a energia das moléculas de estado excitado para evitar reações de fotooxidação.
• Cascas de radicais livres: Estes capturam diretamente os radicais livres gerados durante a fotooxidação para encerrar as reações da cadeia.

1.2 Definição e classificação de fotoinitiadores

Os fotoinitiadores são compostos que, depois de absorver um certo comprimento de onda de energia na região ultravioleta (250-420nm) ou região de luz visível (400-800nm), podem gerar radicais livres ou cátions para iniciar a polimerização, reticulação e cura de monômeros. Eles são os principais componentes dos sistemas de fotocuradores, formando produtos de formulação com diluentes, oligômeros e aditivos reativos, que são aplicados pelos usuários finais. De acordo com seus mecanismos de iniciação, os fotoinitiadores são divididos principalmente em:

• Fotoinitiadores de radicais livres: Estes podem ser divididos ainda mais no tipo de clivagem e do tipo abstração de hidrogênio, de acordo com o mecanismo de geração de radicais livres.
• Fotoinitiadores catiônicos: Estes incluem sais de diariliodônio, sais de triarilsulfônio, etc., que geram ácidos protônicos super fortes para iniciar a polimerização.
• Fotoinitiadores híbridos: Estes têm funções de iniciação de radicais livres e catiônicos, exibindo efeitos sinérgicos.

1.3 Comparação de mecanismos de ação

Mecanismo de ação dos estabilizadores de luz:

• Absorver energia ultravioleta e convertê -la em energia térmica (absorvedores ultravioleta).
• Capture os radicais livres gerados durante a fotooxidação (aminas impedidas).
• Apagar a energia das moléculas de estado excitado (thers).
• Decompor hidroperóxidos para evitar reações em cadeia.

Mecanismo de ação dos fotoinitiadores:

• Absorver a energia dos fótons para fazer a transição do estado fundamental para o estado excitado.
• As moléculas do estado excitado sofrem clivagem homolítica para gerar radicais livres primários (tipo de clivagem).
• As moléculas de estado excitado abstraem átomos de hidrogênio de doadores de hidrogênio para gerar radicais livres ativos (tipo abstração de hidrogênio).
• Os radicais ou cátions gerados iniciam as reações de polimerização e reticulação dos monômeros.

A diferença mais fundamental entre os dois é queEstabilizadores de luz inibem ou desaceleram reações fotoquímicas para proteger os materiais da fotodegradação, enquanto os fotoinitiadores iniciam ativamente as reações de polimerização após absorver a energia da luz para promover o material de cura.

2.1 Funções -chave dos estabilizadores de luz em diferentes produtos

Os estabilizadores de luz desempenham um papel insubstituível em vários produtos que exigem uso ao ar livre a longo prazo ou alta estabilidade da luz:

1. Campo de produtos plásticos

• Grama artificial de poliolefina: Na produção de grama artificial da poliolefina, as diferenças de desempenho dos estabilizadores de luz afetam diretamente a vida útil da vida e a adaptabilidade ambiental dos produtos. O estabilizador de luz 783 tem um desempenho excelente em cenários com um ciclo de serviço de 2 a 3 anos, como 围挡 grama e grama paisagística com baixos requisitos; Embora o estabilizador de luz 944 tenha se tornado a escolha convencional para cenários de uso de alta frequência, como campos de futebol e campos de hóquei devido à sua resistência climática estável.
• Peças plásticas automotivas: Os requisitos de resistência climática para peças plásticas automotivas estão constantemente aumentando. A nova versão dos "requisitos técnicos para resistência climática de peças plásticas automotivas" aumentou a duração do teste de envelhecimento acelerado artificial de 1500 horas para 2000 horas, impulsionando diretamente a taxa de adição de estabilizadores de luz nos materiais de PP para aumentar de 1,2% para 1,8%.
• Filmes agrícolas: Os filmes agrícolas são um campo de aplicação importante para estabilizadores de luz. Especialmente nos casos em que são usados ​​pesticidas inorgânicos de alta concentração, como enxofre e cloro, estabilizadores de luz de alto desempenho, como o TINUVIN® NOR®, podem proteger efetivamente os produtos plásticos agrícolas e prolongar sua vida útil.

2. Campo de revestimentos e tintas

• Revestimentos automotivos: O estabilizador da luz BASF 292 é um estabilizador de luz de amina imunda líquido, dedicado aos revestimentos. É usado em revestimentos automotivos (catalisados ​​não áídicos), revestimentos industriais e revestimentos curados por radiação. Pode melhorar efetivamente a vida útil dos revestimentos e evitar rachaduras e perda de brilho.
• Revestimentos arquitetônicos: Usado para revestimentos arquitetônicos ao ar livre (como telhados), adesivos arquitetônicos e selantes para fornecer proteção a longo prazo.
• Revestimentos de madeira: Impedem que a madeira amarejante devido à exposição à luz e prolongasse a vida estética de móveis e pisos.

3. Campo de materiais especiais

• Células fotovoltaicas orgânicas: Como camadas de proteção de encapsulamento, eles estendem a eficiência da geração de energia das baterias em ambientes externos, contribuindo para o desenvolvimento da energia verde.
• Filmes de embalagem de comida: Ao garantir a segurança, eles mantêm a permeabilidade do filme e aprimoram o apelo da prateleira.
• Dispositivos médicos: Usados ​​em produtos médicos, como cateteres de poliuretano médico, eles precisam passar no teste de biocompatibilidade ISO 10993.

2.2 Funções -chave dos fotoinitiadores em diferentes produtos

Os fotoinitiadores são os principais componentes dos sistemas de fotocuradores e desempenham um papel fundamental em produtos que requerem cura rápida e moldagem de alta precisão:

1. Campo de materiais de cura UV

• Revestimentos UV: O Irgacure 2959 é um fotoinitador ultravioleta não amarelo altamente eficiente, especialmente adequado para sistemas UV baseados em água com base em resinas acrílicas e poliésteres e campos insaturados que requerem baixo odor.
• Tintas UV: O Fotoinitiator-184 (Irgacure-184) pode absorver energia de radiação ultravioleta durante o processo de cura de tinta para formar radicais ou cátions livres, iniciando as reações de polimerização, reticulação e enxerto de monômeros e oligômeros. Em um tempo muito curto, a tinta é curada em uma estrutura de rede tridimensional.
• Adesivos UV: Os fotoinitiadores são um componente importante dos adesivos fotocuradores e desempenham um papel decisivo na taxa de cura. Depois de ser irradiado pela luz ultravioleta, os fotoinitiadores absorvem a energia da luz, dividem -se em dois radicais livres ativos e iniciam a polimerização da cadeia de resinas fotossensíveis e diluentes reativos, fazendo com que o adesivo reticule e cura.

2. Campo eletrônico e microeletrônico

• Placas de circuito PCB: Os fotoinitiadores desempenham um papel fundamental na fabricação de placas de circuito PCB e são usados ​​em fotorresistentes e tintas de máscara de solda.
• Processamento microeletrônico: No campo do processamento microeletrônico, os fotoinitiadores são usados ​​em processos de fotolitografia para obter padrões de alta precisão.
• Comunicação de fibra óptica: Usado na fabricação de revestimentos de fibra óptica e dispositivos optoeletrônicos.

3. Fabricação aditiva e aplicações especiais

• Impressão 3D: Os fotoinitiadores são um componente essencial das resinas de fotocuradores, afetando a taxa de polimerização, o desempenho e a aparência dos produtos 3D. Em aplicações de impressão 3D biomédica, são necessários fotoinitiadores com boa biocompatibilidade, sem citotoxicidade e boa solubilidade em água.
• Aplicações biomédicas: Estudos mostraram que as aril diaziridinas funcionalizadas com carboxil, hidroxila e etileno glicol podem ser usadas como substitutos do fotoiniciador biocompatível, iniciando polimerização radical em comprimentos de onda ultravioleta (365 nm) e luz visível (405 nm).
• Tecnologias de cura de luz LED e visíveis: Formulações avançadas de fotoinitiador suportam a transição para tecnologias de cura de luz LED e visível, alinhando a produção com objetivos ambientais, mantendo ou melhorando a qualidade do produto.

2.3 Casos de aplicação colaborativos dos dois no desenvolvimento de produtos

No desenvolvimento de certos produtos específicos, os estabilizadores de luz e os fotoinitiadores precisam ser usados ​​sinergicamente para obter os melhores resultados:

• Adesivos UV de alto desempenho: O adesivo UV antioxidante desenvolvido pela DongGuan Boxiang Electronic Materials Co., Ltd. melhora a resistência climática do adesivo UV, introduzindo absorvedores de UV e estabilizadores de luz de amina dificultados. Ao mesmo tempo, o efeito sinérgico dos antioxidantes primários e secundários bloqueia efetivamente o caminho de oxidação, melhorando significativamente o desempenho antienvelhecimento do adesivo UV em ambientes de alto e ultravioleta e de alta oxidação.
• Resina UV de índice UV de baixo refrato fotocurável: Na preparação da resina UV de baixo índice de baixa refração modificada por silicone para fibras ópticas, é necessário considerar a eficiência do fotoinitiador ao iniciar a reação de polimerização e a resistência climática a longo prazo do produto fornecido pelo estabilizador da luz.
• Pasta de prata condutora de cura rápida: A pasta de prata condutora de cura ultravioleta rápida do LTCC, desenvolvida por Zhejiang Moke, usa uma proporção específica de pré-polímero, plastificante, pó de prata, pó de vidro e fotoiniciador, que pode ser rapidamente curado dentro de 5 segundos. Ao mesmo tempo, é necessário considerar a estabilidade a longo prazo do produto fornecido pelo estabilizador da luz.

3.1 Base para selecionar estabilizadores de luz

A seleção do estabilizador de luz apropriado requer consideração abrangente de vários fatores, como características materiais, ambiente de aplicação e requisitos de desempenho:

1. Tipo de material e estrutura

• Tipo de polímero: Polímeros diferentes têm sensibilidades diferentes à fotodegradação e estabilizadores de luz que correspondem a eles precisam ser selecionados. Por exemplo, a taxa de adição de HALS nos materiais de polipropileno (PP) é geralmente de 0,5%-0,8%, 30%maior do que nos veículos de combustível tradicional.
• Estrutura molecular: A estrutura molecular do material determina sua sensibilidade à fotooxidação. Os polímeros contendo ligações insaturadas, estruturas ramificadas ou aquelas propensas a gerar radicais livres requerem proteção de estabilização de luz mais forte.
• Condições de processamento: A temperatura de processamento, o tempo e outras condições do material afetarão a seleção de estabilizadores de luz. Por exemplo, o estabilizador de luz 622 possui resistência ao processamento de alta temperatura e pode se adaptar a processos de alta temperatura, como moldagem por injeção e extrusão.

2. Fatores do ambiente de aplicação

• Condições climáticas: A intensidade ultravioleta, temperatura, umidade e outros fatores variam significativamente em diferentes regiões climáticas. Em ambientes de alta temperatura e alta umidade, o estabilizador de luz 2022 tornou-se a escolha preferida para locais à beira-mar e outros ambientes devido à sua taxa de perda de peso de extração de água de apenas 0,4% (cozida em água a 95 ° C por 100 horas).
• Exposição química: As substâncias químicas com as quais o material pode entrar em contato afetarão a seleção de estabilizadores de luz. Em cenários em que substâncias ácidas são facilmente contatadas, como em torno de piscinas e parques industriais químicos, a resistência a ácido do estabilizador de luz 119 se torna uma vantagem fundamental.
• Vida de serviço: A vida útil esperada do produto é uma consideração importante ao selecionar estabilizadores de luz. Da perspectiva de equilibrar os custos econômicos e o desempenho, o Light Stabilizer 783 tem um desempenho excelente em cenários com um ciclo de serviço de 2 a 3 anos, enquanto o estabilizador de luz 944 é adequado para locais esportivos profissionais que exigem uma vida útil mais longa.

3. Requisitos de desempenho e necessidades especiais

• Desempenho óptico: Para produtos que exigem alta transparência e brilho, como filmes ópticos e revestimentos transparentes, estabilizadores de luz que não afetam o desempenho óptico do material precisam ser selecionados. Por exemplo, o estabilizador de luz Jinjun564 pode obter proteção eficiente com apenas uma quantidade de adição muito baixa (0,1%-2,0%) devido ao seu alto coeficiente de extinção molar. Ainda pode fornecer proteção eficiente em camadas de filme ultrafinas abaixo de 1 mícron, garantindo a transparência e o brilho do revestimento.
• Desempenho mecânico: A taxa de retenção de propriedades mecânicas, como resistência à tração e alongamento no intervalo do material, é um indicador importante para avaliar a eficácia dos estabilizadores da luz. Os testes mostram que as propriedades mecânicas dos filamentos artificiais de grama adicionados com estabilizador de luz 944 ainda mantêm mais de 70% após 3000 horas de envelhecimento.
• Requisitos de proteção e segurança ambiental: Com o aperto dos regulamentos de proteção ambiental, o investimento em P&D em produtos HALS sem halogênio aumentou de 15% em 2024 para 32% em 2028. Empresas principais, como BASF e Pequim Tiangang, construíram linhas de produção totalmente fechadas com zero emissões de solvente.

3.2 Base para selecionar fotoinitiadores

A seleção do fotoinitiador apropriado também requer, considerando vários fatores para garantir que ele corresponda ao sistema de formulação e requisitos de aplicação:

1. Características do sistema de fotocurro

• Tipo de pré -polímero: Diferentes pré -polímeros respondem de maneira diferente aos fotoinitiadores. O princípio principal é selecionar um fotoinitador com atividade apropriada de acordo com o tipo de pré -polímero e monômero.
• Cor do sistema: Para sistemas coloridos, os fotoinitiadores com alta atividade de iniciação nesse sistema de cores precisam ser selecionados. Estudos mostraram que em materiais de silicone pretos curados por UV, sistemas usando ITX, TPO, 819, 907 e 369 como iniciadores têm tempos de cura mais curtos, indicando que esses iniciadores têm atividade de iniciação relativamente alta em sistemas coloridos.
• Método de cura: Selecione o fotoinitiador apropriado de acordo com o método de cura. Por exemplo, os fotoinitiadores radicais híbridos podem sofrer polimerização radical e polimerização catiônica, o que pode evitar fraquezas e dar jogo completo aos pontos fortes, com efeitos sinérgicos.

2. Características da fonte de luz e condições de cura

• Comprimento de onda da fonte de luz: O espectro de absorção do fotoinitiador deve corresponder ao espectro de emissão da fonte de radiação e ter um coeficiente de extinção molar relativamente alto. Por exemplo, o fotoinitiador da volta possui um comprimento de onda de absorção máxima de até 380,5 nm e uma faixa de absorção de até 410 nm, que pode ser excitada pela luz azul e é adequada para fontes de luz LED específicas.
• Intensidade da luz e tempo de irradiação: Diferentes fotoinitiadores têm diferentes sensibilidades ao tempo de intensidade e irradiação leve. Estudos mostraram que, quando a concentração do fotoinitiador é de 7%, a intensidade necessária para a fotocurção UV é a mais baixa, ou seja, a velocidade de cura é a mais rápida. No entanto, continuar aumentando a concentração além desse ponto reduzirá a velocidade de cura.
• Ambiente de cura: Fatores como o teor de oxigênio e a temperatura no ambiente de cura afetarão a eficácia do fotoinitiador. Por exemplo, a fotocurção catiônica tem um pequeno encolhimento de volume, forte adesão e não é inibido pelo oxigênio durante o processo de cura, tornando -o adequado para fotocurração em um ambiente aeróbico.

3. Requisitos de desempenho do aplicativo

• Velocidade de cura: Aplicativos diferentes têm requisitos muito diferentes para a velocidade de cura. A pasta de prata condutiva de cura ultravioleta rápida do LTCC, desenvolvida por Zhejiang Moke, pode ser curada em 5 segundos, tornando-o adequado para linhas de produção que requerem cura rápida.
• Profundidade de cura: Para sistemas de filmes grossos, a profundidade de cura do fotoinitiador precisa ser considerada. Estudos mostraram que o sistema de persulfato de rutênio/sódio (RU/SPS) pode polimerizar estruturas espessas (8,88 ± 0,94 mm), enquanto os hidrogéis iniciados por Irgacure 2959 (1,62 ± 0,49 mm) mostram baixa profundidade de penetração.
• Desempenho final: O fotoinitiador e seus produtos de fotólise devem ser tóxicos, inodorosos, estáveis, fáceis de armazenar por um longo tempo e não terão um impacto adverso no desempenho do produto final.

3.3 Comparação de parâmetros -chave na seleção de materiais

4.1 Impacto dos estabilizadores de luz nos processos de produção e eficiência

A seleção e o uso de estabilizadores de luz têm vários impactos nos processos de produção e na eficiência:

1. Impacto da temperatura e estabilidade do processamento

• Requisitos de estabilidade térmica: Os estabilizadores de luz precisam ter um certo grau de estabilidade térmica e não se decompor em temperaturas de processamento para garantir a estabilidade durante o processamento do material. Por exemplo, o estabilizador de luz 622 possui resistência ao processamento de alta temperatura e pode se adaptar a processos de alta temperatura, como moldagem por injeção e extrusão.
• Impacto na janela de processamento: Diferentes estabilizadores de luz têm diferentes temperaturas de decomposição e estabilidades térmicas, que afetarão a janela de processamento de materiais. Por exemplo, alguns estabilizadores de luz podem se decompor para gerar gases em altas temperaturas, levando a bolhas ou defeitos de superfície no produto.
• Tempo de processamento prolongado: Em alguns casos, especialmente ao usar estabilizadores de luz compostos, pode ser necessário estender adequadamente o tempo de processamento para garantir que o estabilizador da luz seja totalmente disperso e distribuído uniformemente no material.

2. Método de adição e controle de dispersão

• Tempo da adição: O momento da adição de estabilizadores de luz tem um impacto importante em sua dispersão e eficácia no material. Geralmente, os estabilizadores de luz devem ser adicionados no estágio inicial do derretimento do material para garantir uma dispersão uniforme no material.
• Tecnologia de dispersão: Para melhorar o efeito de dispersão dos estabilizadores de luz, às vezes pode ser necessária tecnologias ou equipamentos especiais de dispersão. Por exemplo, na produção de filmes agrícolas, o uso de um misturador de alta velocidade ou extrusora de parafuso duplo pode melhorar a uniformidade de dispersão dos estabilizadores de luz.
• Preparação de Masterbatch: Adicionar estabilizadores de luz na forma de masterbatches pode melhorar os efeitos da precisão e dispersão da medição, especialmente adequados para ocasiões em que é necessário controle preciso da quantidade de adição.

3. Otimização dos efeitos sinérgicos da composição

• Composição de vários componentes: Na indústria, a prevenção e retardo efetiva da fotoenogiagem são frequentemente alcançados através da composição de dois ou mais estabilizadores leves com diferentes mecanismos de ação para absorver a luz ultravioleta em diferentes bandas de comprimento de onda, o que pode obter excelentes efeitos que um único estabilizador de luz não pode alcançar.
• Mecanismo sinérgico: Por exemplo, o Uvinul 4050 pode ser usado sozinho ou em combinação com HALs de estabilizador de luz molecular de alto peso molecular para obter efeitos sinérgicos. Possui bons efeitos sinérgicos com absorvedores ultravioleta de benzoato e antioxidantes de fenol impedidos, o que pode melhorar a resistência ao clima e a solidez da cor da PP e HDPE.
• Otimização da taxa de adição: Ao compor diferentes estabilizadores de luz, é necessário otimizar a proporção de cada componente para obter o melhor efeito. Por exemplo, em revestimentos automotivos, a quantidade de adição recomendada de estabilizador de luz BASF 292 é de 0,5-2% e pode ser usada em combinação com 1-3% dos absorvedores ultravioleta, como tinuvin 1130 e tinuvin 384-2.

4.2 Impacto dos fotoinitiadores nos processos de produção e eficiência

As características e o uso de fotoinitiadores têm um impacto decisivo no processo de fotocurração e na eficiência da produção:

1. Seleção de fonte de luz e controle de energia

• Fonte de luz correspondência: Diferentes fotoinitiadores precisam corresponder às fontes de luz correspondentes. Por exemplo, o Irgacure 2959 e o LAP são eficazes na faixa de comprimento de onda de 320 a 500 nm, enquanto o sistema de persulfato de rutênio/sódio tem melhores efeitos na faixa de luz visível de 400 a 500 nm.
• Otimização da densidade de energia: A eficiência de iniciação dos fotoinitiadores está intimamente relacionada à densidade de energia da fonte de luz. Estudos mostraram que diferentes fotoinitiadores têm requisitos diferentes para a densidade de energia, que precisam ser otimizados de acordo com condições específicas.
• Vantagens de fontes de luz LED: Formulações avançadas de fotoinitiador suportam a transição para tecnologias de cura de luz LED e visível, alinhando a produção com objetivos ambientais, mantendo ou melhorando a qualidade do produto.

2. Controle de concentração e eficiência de cura

• Determinação da concentração ideal: A concentração do fotoinitiador tem um impacto significativo na taxa de cura. Estudos mostraram que, quando a concentração do fotoinitiador é de 7%, a intensidade necessária para a fotocurção UV é a mais baixa, ou seja, a velocidade de cura é a mais rápida. No entanto, continuar aumentando a concentração além desse ponto reduzirá a velocidade de cura.
• Impacto da concentração na profundidade de cura: A concentração do fotoinitiador não afeta apenas a velocidade de cura, mas também a profundidade de cura. Por exemplo, em resinas dentárias, à medida que a concentração de CQ aumenta, a taxa de conversão e as propriedades mecânicas (como módulo de elástico e dureza) aumentam, enquanto a profundidade de cura diminui.
• Impacto da espessura do material: Para materiais de diferentes espessuras, a concentração do fotoinitiador e as condições de cura precisam ser ajustadas. Por exemplo, o Irgacure 819 é um fotoinitador ultravioleta de uso geral altamente eficiente, especialmente adequado para a cura de sistemas de filmes grossos, e especialmente adequados para sistemas brancos e materiais reforçados com fibra de vidro.

3. Fatores ambientais e controle de processos

• Efeito de inibição de oxigênio: Durante o processo de fotocurador de radicais livres, o oxigênio é um dos principais fatores inibidores. Estudos demonstraram que a fotocurro catiônica tem um pequeno volume de encolhimento, forte adesão e não é inibido pelo oxigênio durante o processo de cura. A reação não é fácil de encerrar e possui uma forte habilidade "pós-cura", tornando-a adequada para a fotocurração de filmes grossos.
• Impacto de temperatura: A temperatura ambiente afetará a atividade e a taxa de cura do fotoinitiador. Geralmente, aumentar a temperatura acelera a taxa de reação de polimerização, mas uma temperatura muito alta pode causar deformação do material ou declínio do desempenho.
• Controle de umidade: Em alguns sistemas fotoinitiadores, a umidade ambiente pode afetar o efeito de cura. Por exemplo, os sistemas de fotoinitadores à base de água são mais sensíveis a mudanças na umidade ambiente, e a umidade do ambiente de processo precisa ser estritamente controlada.

4.3 Efeitos sinérgicos dos dois na otimização do processo

Em alguns processos, estabilizadores de luz e fotoinitiadores precisam ser usados ​​sinergicamente. Neste momento, a interação deles é crucial para otimização de processos:

• Efeitos sinérgicos em revestimentos curados por UV: Nos revestimentos curados por UV, os fotoinitiadores são responsáveis ​​por iniciar a reação de polimerização, enquanto os estabilizadores de luz são responsáveis ​​por proteger o revestimento da degradação fotooxidante durante o uso. Por exemplo, a adição do estabilizador de luz de amina prejudicada BASF TINUVIN292 a revestimentos automotivos pode reduzir ainda mais o amarelecimento dos sistemas acrílicos sob a luz solar externa.
• Sequência de adição sinérgica: Em sistemas em que os estabilizadores de luz e os fotoinitiadores são usados, a sequência de adição pode afetar o efeito final. Geralmente, os estabilizadores de luz devem ser adicionados primeiro e totalmente dispersos e, em seguida, os fotoiniciadores devem ser adicionados.
• Controle de interação: Alguns estabilizadores de luz podem interagir com os fotoinitiadores, afetando o efeito de cura. Por exemplo, o estabilizador da luz BASF 292 pode interagir com componentes da tinta (como catalisadores ácidos), que precisam ser cuidadosamente avaliados.

5.1 Comparação de aplicação no campo de materiais de construção e construção

Vantagens dos estabilizadores de luz no campo de construção:

• Prolongar a vida útil dos materiais de construção: Nos revestimentos arquitetônicos, os estabilizadores de luz podem efetivamente impedir que o revestimento mantenha o brilho sob a exposição à luz solar, evite rachaduras e manchas e impedir a ruptura e o descascamento da superfície, prolongando bastante a vida útil do revestimento.
• Melhore a durabilidade: usado para revestimentos arquitetônicos ao ar livre (como telhados), adesivos arquitetônicos e selantes para fornecer proteção a longo prazo.
• Proteção Ambiental e Conservação de Energia: Ao estender a vida útil dos materiais de construção e reduzir a frequência de reposição, o impacto ambiental e o custo de todo o ciclo de vida da construção são reduzidos.

Vantagens dos fotoinitiadores no campo de construção:

• Construção de cura rápida: em aplicações como construindo selantes e revestimentos à prova d'água, os fotoinitiadores podem obter uma cura rápida e melhorar a eficiência da construção.
• Características de cura de baixa temperatura: Alguns sistemas de fotoinitiadores podem curar em ambientes de baixa temperatura, expandindo a estação de construção e a janela do tempo.
• Controle preciso: a tecnologia de fotocurador permite controle preciso, especialmente adequado para a fabricação de estruturas de construção complexas e peças decorativas.

5.2 Comparação de aplicativos no campo automotivo e de transporte

Vantagens de estabilizadores de luz no campo automotivo:

• Excelente resistência ao clima: funciona melhor em revestimentos especiais automotivos e pode efetivamente impedir que o revestimento mantenha o brilho sob a exposição à luz solar, evitando rachaduras e manchas.
• Evite amarelecimento: a adição do estabilizador de luz de amina prejudicada por BASF tinuvin292 pode reduzir ainda mais o amarelecimento dos sistemas acrílicos sob a luz solar externa.
• Proteção do material: A taxa de adição de HALS nos materiais de para-choques de polipropileno para novos veículos de energia aumentou para 0,5%-0,8%, 30%maior do que nos veículos de combustível tradicional. Ao mesmo tempo, os padrões mais rígidos de COV em veículos promoveram um prêmio de preço de 15% a 20% para produtos de baixo ódio.

Vantagens dos fotoinitiadores no campo automotivo:

• Produção eficiente: a cura UV permite rendimentos mais altos, maior utilização de máquinas e velocidades de produção mais rápidas, melhorando a capacidade e a eficiência gerais da produção.
• Reduza o tempo de limpeza e configuração: os produtos químicos UV apenas curam quando expostos à energia UV, eliminando a necessidade de limpeza imediata e reduzir o tempo de trabalho para a configuração, o que é particularmente benéfico para a indústria de impressão de artes gráficas e outras aplicações.
• Melhorar a qualidade do revestimento: a tecnologia de fotocurador permite um revestimento mais uniforme e mais fino, melhorando a estética e a resistência à corrosão da superfície automotiva.

5.3 Comparação de aplicativos no campo de embalagem e impressão

Vantagens de estabilizadores de luz no campo de embalagem:

• Prolongar o prazo de validade do produto: Nos filmes de embalagem de alimentos, os estabilizadores de luz mantêm a permeabilidade do filme, garantindo a segurança, aumentando o apelo da prateleira.
• Proteger o conteúdo: impedir que a luz ultravioleta penetra no material da embalagem e proteja o conteúdo da fotooxidação.
• Melhorar a força do material: adicionar estabilizadores de luz aos materiais de embalagem de poliolefina pode melhorar a taxa de retenção das propriedades mecânicas do material e reduzir os danos durante o transporte e o armazenamento.

Vantagens dos fotoinitiadores no campo de impressão:

• Cura rápida: Nas tintas UV, os fotoinitiadores podem absorver energia de radiação ultravioleta durante o processo de cura da tinta para formar radicais ou cátions livres, iniciando as reações de polimerização, reticulação e enxerto de monômeros e oligômeros. Em um tempo muito curto, a tinta é curada em uma estrutura de rede tridimensional, melhorando bastante a eficiência da impressão.
• Impressão de alta precisão: Adequado para processos de impressão de alta precisão, como flexografia e impressão de gravura, garantindo clareza de padrões e saturação de cores.
• Proteção ambiental: as tintas UV não contêm compostos orgânicos voláteis (VOCs), atendendo aos requisitos de proteção ambiental e reduzindo a poluição do ar.

5.4 Comparação de aplicativos no campo eletrônico e optoeletrônico

Vantagens de estabilizadores de luz no campo eletrônico:

• Proteger componentes eletrônicos: em células fotovoltaicas orgânicas, os estabilizadores de luz são usados ​​como camadas de proteção de encapsulamento para estender a eficiência da geração de energia das baterias em ambientes externos, contribuindo para o desenvolvimento da energia verde.
• Mantenha o desempenho óptico: usado em fibras ópticas, displays e outros dispositivos para evitar amarelecimento e envelhecimento de materiais e manter o desempenho óptico.
• Resistência de alta temperatura: Em materiais de embalagem de LED de alta potência, os estabilizadores de luz com resistência de alta temperatura precisam ser selecionados para garantir a estabilidade do material sob operação de alta temperatura a longo prazo.

Vantagens dos fotoinitiadores no campo optoeletrônico:

• Fabricação de precisão: No campo do processamento microeletrônico, os fotoinitiadores são usados ​​em processos de fotolitografia para obter padronização de alta precisão, atendendo aos requisitos de miniaturização e alta integração de componentes eletrônicos.
• Fabricação de dispositivos ópticos: usado na fabricação de revestimentos de fibra óptica, guias de ondas ópticos e outros dispositivos ópticos para garantir as propriedades ópticas e a resistência mecânica dos dispositivos.
• Prototipagem rápida: na impressão 3D de componentes eletrônicos, os fotoinitiadores permitem a curva rápida de materiais, alcançando prototipagem rápida e produção personalizada.

6.1 Tendências de desenvolvimento de estabilizadores de luz

O mercado de estabilizadores de luz está se desenvolvendo para maior desempenho, proteção ambiental e especialização:

• Direção de alto desempenho: Com o desenvolvimento de campos de alta tecnologia, como aeroespacial, trilho de alta velocidade e novas energia, são apresentados requisitos mais altos para o desempenho de estabilizadores de luz. Por exemplo, em novos veículos energéticos, a taxa de adição de HALS em materiais para pára-choques de polipropileno aumentou para 0,5%-0,8%, 30%maior do que nos veículos de combustível tradicional.
• Proteção e segurança ambiental: Com o aperto dos regulamentos de proteção ambiental, o investimento em P&D em produtos HALS sem halogênio aumentou de 15% em 2024 para 32% em 2028. Empresas principais, como BASF e Pequim Tiangang, construíram linhas de produção totalmente fechadas com zero emissões de solvente.
• Especialização e personalização: Diferentes campos de aplicativos têm requisitos diferentes para estabilizadores de luz, promovendo o desenvolvimento de produtos para especialização e personalização. Por exemplo, no campo da grama artificial, os estabilizadores de luz precisam ser especialmente otimizados de acordo com diferentes cenários de uso e ciclos de serviço.
• Tecnologia nano-composta: A aplicação da tecnologia nano-composta permite que os estabilizadores de luz sejam dispersos mais uniformes no material, melhorando a estabilidade e a eficiência da estabilização da luz. Por exemplo, o estabilizador de luz de amina prejudicada em nano escala tem melhor dispersão e compatibilidade, o que pode fornecer proteção mais eficaz.

6.2 Tendências de desenvolvimento de fotoinitiadores

O mercado de fotoinitiadores está se desenvolvendo para alta eficiência, proteção ambiental e inovação:

• Consumo de alta eficiência e baixa energia: Com o desenvolvimento de fontes de luz LED, a demanda por fotoinitiadores com alta sensibilidade na faixa de luz visível está aumentando. Por exemplo, o fotoinitiador da volta possui um comprimento de onda de absorção máxima de até 380,5 nm e uma faixa de absorção de até 410 nm, que pode ser excitada pela luz azul e é adequada para fontes de luz LED específicas.
• Proteção e segurança ambiental: Desenvolva fotoinitadores ambientalmente amigáveis ​​com baixa toxicidade, baixo odor e baixa migração. Por exemplo, fotoinitiadores à base de água e fotoinitiadores sólidos se tornaram pontos de pesquisa de pesquisa.
• Integração multifuncional: Desenvolver fotoinitiadores multifuncionais que podem não apenas iniciar reações de polimerização, mas também ter outras funções, como antibacteriano e autocura. Por exemplo, alguns fotoinitiadores podem ser combinados com agentes antibacterianos para preparar materiais de fotocuradores antibacterianos.
• Expansão especial de aplicação: Expanda os campos de aplicação dos fotoinitiadores, como impressão 3D, dispositivos biomédicos e optoeletrônicos. No campo da impressão 3D, os fotoinitiadores desempenham um papel fundamental na taxa de polimerização, desempenho e aparência dos produtos 3D.

6.3 Tendências de desenvolvimento colaborativo dos dois

No futuro, estabilizadores de luz e fotoinitiadores mostrarão mais tendências de desenvolvimento colaborativo:

• Design de produto integrado: Projete produtos integrados que combinam as funções de estabilizadores de luz e fotoiniciadores para simplificar o processo de produção e melhorar o desempenho do produto. Por exemplo, em alguns revestimentos curados por UV, um aditivo que combina funções de estabilizador de luz e fotoinitiador pode ser usado para obter uma rápida cura e resistência climática a longo prazo.
• Otimização de efeito sinérgico: Estude ainda mais o mecanismo sinérgico entre estabilizadores de luz e fotoinitiadores para otimizar sua combinação e razão para obter melhores resultados. Por exemplo, em adesivos UV de alto desempenho, introduzindo absorvedores de UV e estabilizadores de luz de amina dificultados, a resistência climática do adesivo UV é melhorada, enquanto o efeito sinérgico dos antioxidantes primários e secundários bloqueia efetivamente o caminho da oxidação.
• Desenvolvimento de novos materiais: Com o desenvolvimento de novos materiais, como nanomateriais e biomateriais, desenvolvem estabilizadores de luz e fotoinitadores correspondentes para atender aos requisitos especiais de novos materiais. Por exemplo, no campo dos materiais biomédicos, desenvolva estabilizadores de luz biocompatíveis e fotoinitiadores para atender aos requisitos de dispositivos médicos e engenharia de tecidos.
• Aplicação inteligente: Combine estabilizadores de luz e fotoinitiadores com tecnologias inteligentes, como sensores e materiais responsivos, para obter aplicações inteligentes. Por exemplo, desenvolva um material de autocura que possa reparar automaticamente os danos sob irradiação leve, que possui amplas perspectivas de aplicação em campos aeroespacial, automotivo e outros.

Estabilizadores de luz e fotoinitiadores são dois tipos importantes de aditivos no campo de materiais poliméricos, cada um com funções exclusivas e cenários de aplicação. Os estabilizadores de luz desempenham um papel fundamental na proteção dos materiais da degradação fotooxidante e da prolongamento da vida útil do serviço, enquanto os fotoinitiadores são essenciais para alcançar a cura rápida e a moldagem de materiais de alta precisão. No desenvolvimento de produtos e seleção de materiais, é necessário selecionar estabilizadores e fotoinitadores apropriados de acordo com requisitos específicos de aplicação e condições ambientais e otimizar seus parâmetros de combinação e processo para obter o melhor desempenho e custo-efetividade.

Com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia e a crescente demanda por desempenho material, os estabilizadores da luz e os fotoinitiadores continuarão a se desenvolver para maior desempenho, proteção ambiental e especialização. Ao mesmo tempo, sua aplicação colaborativa e design de produto integrado também trarão mais oportunidades de inovação e espaço de desenvolvimento para vários setores.

Este artigo é apenas para referência. Para seleção e aplicação específicas de produtos, consulte o pessoal técnico profissional.