Este artigo apresenta uma comparação aprofundada dos estabilizadores de luz e dos fotoiniciadores, concentrando-se nos seus mecanismos, áreas de aplicação, critérios de selecção de materiais, impactos de otimização de processos,e futuras tendências de desenvolvimentoAo analisar as suas diferenças e sinergias, pretende fornecer orientações para o desenvolvimento de produtos e selecção de materiais em várias indústrias.
I. Conceitos e mecanismos básicos
1.1 Definição e classificação dos estabilizadores de luz
Os estabilizadores de luz são aditivos que podem inibir ou retardar a degradação, o amarelamento e o declínio das propriedades mecânicas dos materiais de polímero sob radiação de luz.Sua função principal é proteger os materiais da degradação fotooxidativa, absorvendo energia ultravioleta e convertendo-a em calorOs estabilizadores de luz são classificados, em função dos seus mecanismos de acção, principalmente nas seguintes categorias:
- Absorvedores de ultravioleta(como benzotriazoles e benzofenonas): Estes podem absorver seletivamente a luz ultravioleta e convertê-la em energia térmica.
- Estabilizadores de luz de aminas obstruídas (HALS): Estes fornecem uma protecção eficiente através de múltiplos mecanismos, tais como a captura de radicais livres e a decomposição de hidroperoxidos.
- Aparelhos de extinção(como compostos orgânicos de níquel): Estes podem apagar a energia das moléculas em estado excitado para evitar reações de fotooxidação.
- Escavadeiras de radicais livres: Estes capturam diretamente os radicais livres gerados durante a fotooxidação para terminar as reações em cadeia.
1.2 Definição e classificação dos fotoiniciadores
Os fotoiniciadores são compostos que, depois de absorverem um certo comprimento de onda de energia na região ultravioleta (250-420 nm) ou na região da luz visível (400-800 nm),pode gerar radicais livres ou cátions para iniciar a polimerizaçãoSão os componentes-chave dos sistemas de fotocuragem, formando produtos de formulação com diluentes reativos, oligómeros e aditivos,que são então aplicados pelos utilizadores finaisDe acordo com os seus mecanismos de iniciação, os fotoiniciadores dividem-se principalmente em:
- Outros aparelhos de televisão: Estes podem ser subdivididos em tipos de clivagem e de abstracção de hidrogénio, de acordo com o mecanismo de geração de radicais livres.
- Fotoniniciadores catiônicos: Estes incluem sais de diariliodônio, sais de triarilsulfônio, etc., que geram ácidos protônicos superfortes para iniciar a polimerização.
- Outros aparelhos fotovoltaicos: Estes têm funções de iniciação de radicais livres e catiônicos, apresentando efeitos sinérgicos.
1.3 Comparação dos mecanismos de acção
Mecanismo de acção dos estabilizadores de luz:
- Absorver a energia ultravioleta e convertê-la em energia térmica (absorvedores ultravioleta).
- Captura dos radicais livres gerados durante a foto-oxidação (aminas impedidas).
- Extinguir a energia das moléculas em estado excitado (extintores).
- Decompor os hidroperoxidos para evitar reações em cadeia.
Mecanismo de acção dos fotoiniciadores:
- Absorver energia de fóton para a transição do estado fundamental para o estado excitado.
- As moléculas no estado excitado passam por clivagem homolítica para gerar radicais livres primários (tipo de clivagem).
- As moléculas de estado excitado abstraem átomos de hidrogênio dos doadores de hidrogênio para gerar radicais livres ativos (tipo de abstração de hidrogênio).
- Os radicais livres ou cátions gerados iniciam as reações de polimerização e de ligação cruzada dos monômeros.
A diferença mais fundamental entre os dois é queEstabilizadores de luz inibem ou retardam as reacções fotoquímicas para proteger os materiais da fotodegradação,enquanto os fotoiniciadores iniciam ativamente reações de polimerização após absorver energia luminosa para promover o curado do material.
II. Principais áreas de aplicação no desenvolvimento de produtos
2.1 Papéis fundamentais dos estabilizadores de luz em diferentes produtos
Os estabilizadores de luz desempenham um papel insubstituível em vários produtos que exigem uso externo a longo prazo ou alta estabilidade luminosa:
1- Produtos de plástico
- Ervas artificiais de poliolefina: Na produção de gramado artificial de poliolefina, as diferenças de desempenho dos estabilizadores de luz afetam directamente a vida útil e a adaptabilidade ambiental dos produtos.O estabilizador de luz 783 tem um desempenho excelente em cenários com um ciclo de serviço de 2-3 anos, tais como gramíneas circundantes e gramíneas de paisagem com baixos requisitos;enquanto o estabilizador de luz 944 tornou-se a escolha principal para cenários de uso de alta frequência, como campos de futebol e campos de hóquei, devido à sua resistência estável às intempéries.
- Partes de plástico para automóveis: Os requisitos de resistência às intempéries para as peças de plástico automotivas estão a aumentar constantemente.A nova versão dos "Requisitos Técnicos para a Resistência a Riscos Climáticos das Peças de Plástico Automóveis" aumentou a duração do ensaio de envelhecimento artificial acelerado de 1500 horas para 2000 horas, levando directamente a proporção de adição de estabilizadores de luz em materiais de PP a aumentar de 1,2% para 1,8%.
- Filmes agrícolas: Os filmes agrícolas são um importante campo de aplicação dos estabilizadores de luz, especialmente nos casos em que são utilizados pesticidas inorgânicos de alta concentração, como enxofre e cloro.Estabilizadores de luz de alto desempenho, como o Tinuvin® NOR®, podem proteger eficazmente os produtos plásticos agrícolas e prolongar a sua vida útil.
2. Campo de revestimentos e tintas
- Revestimentos para automóveis: O estabilizador luminoso 292 da BASF é um estabilizador luminoso de aminas obstruídas líquidas destinado a revestimentos.e revestimentos curados por radiaçãoPode melhorar eficazmente a vida útil dos revestimentos e evitar rachaduras e perda de brilho.
- Revestimentos para construção civil: Utilizado para revestimentos arquitetônicos externos (como telhados), adesivos arquitetónicos e selantes para proporcionar proteção a longo prazo.
- Revestimentos de madeira: evitar que a madeira amareleça devido à exposição à luz e prolongar a vida estética dos móveis e pisos.
3- Campo de materiais especiais
- Células fotovoltaicas orgânicas: Como camadas protetoras de encapsulamento, aumentam a eficiência de geração de energia das baterias em ambientes externos, contribuindo para o desenvolvimento da energia verde.
- Películas de embalagem para alimentos: Ao mesmo tempo em que garantem a segurança, mantêm a permeabilidade do filme e aumentam o apelo da prateleira.
- Dispositivos médicos: Usados em produtos médicos, tais como cateteres médicos de poliuretano, eles precisam passar no teste de biocompatibilidade ISO 10993.
2.2 Papéis fundamentais dos fotoiniciadores em diferentes produtos
Os fotoiniciadores são os principais componentes dos sistemas de fotocuragem e desempenham um papel fundamental em produtos que exigem curagem rápida e moldagem de alta precisão:
1. Campo de materiais de cura UV
- Revestimentos UV: O IRGACURE 2959 é um fotoiniciador ultravioleta não amarelador altamente eficiente,especialmente adequado para sistemas UV à base de água baseados em resinas acrílicas e poliéster insaturado e campos que requerem baixo odor.
- Tintas UV: O fotoiniciador-184 (Irgacure-184) pode absorver a energia da radiação ultravioleta durante o processo de cura da tinta para formar radicais livres ou cátions, iniciando a polimerização, a ligação cruzada,e reacções de enxerto de monómeros e oligómerosEm muito pouco tempo, a tinta é curada numa estrutura de rede tridimensional.
- Adesivos UVOs fotoiniciadores são um componente importante dos adesivos de fotocuragem e desempenham um papel decisivo na taxa de curagem.Os fotoiniciadores absorvem a energia da luz, dividem-se em dois radicais livres ativos e iniciam a polimerização em cadeia de resinas fotossensiveis e diluentes reativos, fazendo com que o adesivo se cruze e se cure.
2- Eletrónica e Microeletrónica
- Placas de circuitos de PCB: Os fotoiniciadores desempenham um papel fundamental na fabricação de placas de circuito PCB e são utilizados em fotoresistentes e tintas de máscara de solda.
- Processamento microeletrônico: No campo do processamento microeletrônico, os fotoiniciadores são utilizados em processos de fotolitografia para obter padrões de alta precisão.
- Comunicação por fibra óptica: Utilizado no fabrico de revestimentos de fibras ópticas e dispositivos optoeletrônicos.
3Fabricação aditiva e aplicações especiais
- Impressão 3D: Os fotoiniciadores são um componente chave das resinas de fotocuragem, afetando a taxa de polimerização, o desempenho e a aparência dos produtos 3D.fotoiniciadores com boa biocompatibilidade, não é necessária nenhuma citotoxicidade e boa solubilidade em água.
- Aplicações biomédicas: Os estudos demonstraram que as arildiaziridinas funcionalizadas por carboxilo, hidroxil e etilenoglicol podem ser utilizadas como substitutos de fotoiniciadores biocompativeis,iniciando a polimerização radical tanto nos comprimentos de onda ultravioleta (365 nm) como na luz visível (405 nm).
- Tecnologias de cura de LED e luz visível: As formulações avançadas de fotoiniciadores apoiam a transição para as tecnologias de curado de luz LED e luz visível, alinhando a produção com os objectivos ambientais, mantendo ou melhorando a qualidade do produto.
2.3 Casos de aplicação colaborativa dos dois no desenvolvimento de produtos
No desenvolvimento de determinados produtos específicos, os estabilizadores de luz e os fotoiniciadores devem ser utilizados em sinergia 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 ao intemperismo do adesivo UV através da introdução de absorventes UV e estabilizadores de luz de aminas impedidasAo mesmo tempo, o efeito sinérgico dos antioxidantes primários e secundários bloqueia eficazmente a via de oxidação,Melhorar significativamente o desempenho antienvelhecimento do adesivo UV em ambientes de alta radiação ultravioleta e alta oxidação.
- Resina UV fotocurável com baixo índice de refração: Na preparação de resina UV de baixo índice de refração modificada por silicone para fibras ópticas,É necessário ter em conta tanto a eficiência do fotoiniciador no início da reação de polimerização como a resistência a intempéries a longo prazo do produto fornecido pelo estabilizador luminoso..
- Pasta de prata condutora de curagem rápida: A pasta de prata condutora de curado ultravioleta rápido LTCC desenvolvida pelo Ministério da Indústria de Zhejiang utiliza uma proporção específica de pré-polímero, plastificante, pó de prata, pó de vidro e fotoiniciador,que pode ser curado rapidamente em 5 segundosAo mesmo tempo, é necessário considerar a estabilidade a longo prazo do produto fornecido pelo estabilizador de luz.
III. Considerações-chave na selecção do material
3.1 Base para a selecção dos estabilizadores de luz
A seleção do estabilizador de luz adequado requer uma consideração abrangente de vários fatores, tais como as características do material, o ambiente de aplicação e os requisitos de desempenho:
1Tipo de material e estrutura
- Tipo de polímero■ Diferentes polímeros têm diferentes sensibilidades à fotodegradação e é necessário selecionar estabilizadores de luz que lhes correspondam.a taxa de adição HALS nos materiais de polipropileno (PP) é geralmente de 00,5-0,8%, 30% superior ao dos veículos a combustível tradicional.
- Estrutura molecularA estrutura molecular do material determina a sua sensibilidade à foto-oxidação.ou propensos a gerar radicais livres necessitam de uma proteção mais forte de estabilização da luz.
- Condições de tratamentoA temperatura, o tempo de processamento e outras condições do material afectam a escolha dos estabilizadores de luz.Estabilizador de luz 622 tem resistência ao processamento a altas temperaturas e pode adaptar-se a processos a altas temperaturas, como moldagem por injeção e extrusão.
2. Factores ambientais de aplicação
- Condições climáticas: A intensidade ultravioleta, a temperatura, a umidade e outros factores variam significativamente em diferentes regiões climáticas.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 00,4% (cozida em água a 95 °C durante 100 horas).
- Exposição química: As substâncias químicas com as quais o material pode entrar em contacto influenciarão a selecção dos estabilizadores de luz.como em torno de piscinas e parques industriais químicos, a resistência ácida do estabilizador de luz 119 torna-se uma vantagem fundamental.
- Duração de vida: A vida útil esperada do produto é uma consideração importante na escolha dos estabilizadores de luz.Estabilizador de luz 783 funciona de forma excelente em cenários com um ciclo de serviço de 2-3 anos, enquanto o estabilizador de luz 944 é adequado para instalações desportivas profissionais que exigem uma vida útil mais longa.
3Requisitos de desempenho e necessidades especiais
- Desempenho óptico: Para produtos que exijam uma elevada transparência e brilho, tais como filmes ópticos e revestimentos transparentes, devem ser selecionados estabilizadores de luz que não afetem o desempenho óptico do material.Por exemplo:, estabilizador de luz JINJUN564 pode alcançar uma proteção eficiente com apenas uma quantidade de adição muito baixa (0,1% a 2,0%) devido ao seu elevado coeficiente de extinção molar.Ele ainda pode fornecer proteção eficiente em camadas de filme ultrafinas abaixo de 1 micrômetro, assegurando a transparência e o brilho do revestimento.
- Performance mecânica: A taxa de retenção de propriedades mecânicas como a resistência à tração e o alongamento na ruptura do material é um indicador importante para avaliar a eficácia dos estabilizadores de luz.Os ensaios mostram que as propriedades mecânicas dos filamentos de erva artificial adicionados com estabilizador de luz 944 ainda mantêm mais de 70% após 3000 horas de envelhecimento.
- Requisitos de protecção e segurança do ambiente: Com o endurecimento das regulamentações de protecção do ambiente, o investimento em I & D em produtos HALS sem halogénio aumentou de 15% em 2024 para 32% em 2028.Empresas líderes como a BASF e a Beijing TianGang construíram linhas de produção totalmente fechadas com emissões zero de solventes.
3.2 Base para a selecção dos fotoiniciadores
A selecção do fotoiniciador adequado requer igualmente a consideração de vários factores para garantir que ele corresponde ao sistema de formulação e aos requisitos de aplicação:
1Características do sistema de fotocuragem
- Tipo de pré-polímeroO princípio fundamental consiste em selecionar um fotoiniciador com atividade adequada de acordo com o tipo de pré-polímero e monómero.
- Cor do sistemaPara os sistemas coloridos, é necessário selecionar fotoiniciadores com elevada actividade de iniciação nesse sistema de cores. 819, 907 e 369 como iniciadores têm tempos de cura mais curtos, indicando que estes iniciadores têm uma atividade de iniciação relativamente elevada em sistemas coloridos.
- Método de curaPor exemplo, os fotoiniciadores híbridos radical-catiônicos podem ser submetidos tanto à polimerização radical como à polimerização catiônica.que pode evitar fraquezas e dar pleno jogo aos pontos fortes, com efeitos sinérgicos.
2Características da fonte luminosa e condições de cura
- Comprimento de onda da fonte de luzO espectro de absorção do fotoiniciador deve corresponder ao espectro de emissão da fonte de radiação e ter um coeficiente de extinção molar relativamente elevado.o fotoiniciador LAP tem um comprimento de onda de absorção máximo 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 luminosa e tempo de irradiaçãoOs diferentes fotoiniciadores têm diferentes sensibilidades à intensidade luminosa e ao tempo de irradiação.a intensidade necessária para a fotocuragem UV é a mais baixaNo entanto, continuar a aumentar a concentração para além deste ponto irá reduzir a velocidade de cura.
- Ambiente de curaOs fatores como o teor de oxigénio e a temperatura no ambiente de curagem afetarão a eficácia do fotoiniciador.forte adesão, e não é inibido pelo oxigénio durante o processo de cura, tornando-o adequado para fotocura em ambiente aeróbico.
3Requisitos de desempenho da aplicação
- Velocidade de curaA pasta de prata condutora de curagem rápida ultravioleta LTCC, desenvolvida pela Zhejiang MoKe, pode ser curada em 5 segundos.que o tornam adequado para linhas de produção que requerem curagem rápida.
- Profundidade de curaPara os sistemas de película espessa, é necessário considerar a profundidade de curado do fotoiniciador.88±00,94 mm), enquanto os hidrogéis iniciados pelo IRGACURE 2959 (1,62±0,49 mm) apresentam pouca profundidade de penetração.
- Desempenho final: O fotoiniciador e os seus produtos de fotólise devem ser não tóxicos, inodoros, estáveis, fáceis de armazenar durante muito tempo e não ter um impacto adverso no desempenho do produto final.
3.3 Comparação de parâmetros-chave na selecção de materiais
Fator de selecção |
Estabilizador de luz |
Fotoiniciador |
Função central |
Prevenir a fotodegradação do material e prolongar a vida útil |
Iniciar a reação de polimerização para obter curagem rápida |
Mecanismo de acção |
Absorve a luz ultravioleta, captura radicais livres, apaga estados excitados |
Absorver energia luminosa para gerar espécies activas e iniciar a polimerização |
Tipos principais |
Absorventes de ultravioleta, aminas impedidas, extintores, etc. |
Tipo radical, tipo catiônico, tipo híbrido |
Compatibilidade material |
Compatibilidade com o tipo de polímero, estrutura molecular, condições de processamento |
Compatibilidade com o tipo de pré-polímero, cor do sistema, método de cura |
Adaptabilidade ao ambiente |
Considerar as condições climáticas, exposição química, vida útil |
Considere o comprimento de onda da fonte de luz, a intensidade da luz, o ambiente de cura |
Indicadores de desempenho |
Desempenho óptico, taxa de retenção das propriedades mecânicas, resistência às intempéries |
Velocidade de cura, profundidade de cura, desempenho do produto final |
Requisitos especiais |
Proteção do ambiente, segurança, baixa volatilidade |
Toxicidade, odor, estabilidade de armazenamento |
IV. Impacto e controlo na otimização de processos
4.1 Impacto dos estabilizadores de luz nos processos de produção e na eficiência
A selecção e a utilização de estabilizadores de luz têm múltiplos impactos sobre os processos de produção e a eficiência:
1. Impacto da temperatura de processamento e estabilidade
- Requisitos de estabilidade térmicaOs estabilizadores de luz devem ter um certo grau de estabilidade térmica e não se decompor a temperaturas de processamento para assegurar estabilidade durante o processamento de materiais.Estabilizador de luz 622 tem resistência ao processamento a altas temperaturas e pode adaptar-se a processos a altas temperaturas, como moldagem por injeção e extrusão.
- Impacto na janela de processamentoOs diferentes estabilizadores de luz têm diferentes temperaturas de decomposição e estabilidades térmicas, o que afetará a janela de processamento dos materiais.Alguns estabilizadores de luz podem decompor para gerar gases a altas temperaturas, levando a bolhas ou defeitos de superfície no produto.
- Tempo de tratamento prolongado: Em alguns casos, especialmente quando se utilizam estabilizadores de luz compostos,Pode ser necessário alargar adequadamente o tempo de processamento para garantir que o estabilizador luminoso esteja totalmente disperso e uniformemente distribuído no material..
2Método de adição e controlo da dispersão
- Tempo de adiçãoO tempo de adição dos estabilizadores de luz tem um impacto importante na sua dispersão e eficácia no material.Os estabilizadores de luz devem ser adicionados na fase inicial da fusão do material para assegurar uma dispersão uniforme no material..
- Tecnologia de dispersãoPara melhorar o efeito de dispersão dos estabilizadores de luz, podem ser necessárias tecnologias ou equipamentos especiais de dispersão.O uso de um misturador de alta velocidade ou extrusora de dois parafusos pode melhorar a uniformidade de dispersão dos estabilizadores de luz.
- Preparação de Masterbatch: A adição de estabilizadores de luz na forma de masterbatches pode melhorar a precisão da medição e os efeitos de dispersão,especialmente adequado para ocasiões em que seja necessário um controlo preciso do montante da adição.
3Optimização dos efeitos sinérgicos da composição
- Compostos multicomponentes: na indústria, the effective prevention and retardation of photoaging are often achieved by compounding two or more light stabilizers with different mechanisms of action to absorb ultraviolet light in different wavelength bands, que pode obter excelentes efeitos que um único estabilizador de luz não pode alcançar.
- Mecanismo sinérgico: Por exemplo, o Uvinul 4050 pode ser utilizado isoladamente ou em combinação com o estabilizador de luz HALS de alta massa molecular para obter efeitos sinérgicos.Tem bons efeitos sinérgicos com os absorvedores de benzoato ultravioleta e os antioxidantes fenólicos impedidos, o que pode melhorar a resistência ao intemperismo e a resistência à cor do PP e HDPE.
- Optimização da taxa de adição: Quando se combinam diferentes estabilizadores de luz, é necessário otimizar a proporção de cada componente para obter o melhor efeito.a quantidade recomendada de adição do estabilizador de luz BASF 292 é de 00, 5 a 2%, e pode ser utilizado em combinação com 1-3% de absorventes ultravioleta, tais como Tinuvin 1130 e Tinuvin 384-2.
4.2 Impacto dos fotomecânicos nos processos de produção e na eficiência
As características e a utilização dos fotoiniciadores têm um impacto decisivo no processo de fotocuragem e na eficiência da produção:
1Selecção da fonte luminosa e controlo da energia
- Combinação da fonte luminosaPor exemplo, IRGACURE 2959 e LAP são eficazes na faixa de comprimento de onda 320-500 nm,enquanto o sistema de persulfato de rutênio/sódio tem melhores efeitos na faixa de luz visível de 400-500 nm.
- Optimização da densidade energética: A eficiência de iniciação dos fotoiniciadores está estreitamente relacionada com a densidade de energia da fonte de luz.Os estudos demonstraram que os diferentes fotoiniciadores têm diferentes requisitos de densidade de energia, que devem ser otimizadas em função das condições específicas.
- Vantagens das fontes de luz LED: As formulações avançadas de fotoiniciadores apoiam a transição para as tecnologias de curado de luz LED e luz visível, alinhando a produção com os objectivos ambientais, mantendo ou melhorando a qualidade do produto.
2- Controle de concentração e eficiência de cura
- Determinação da concentração idealA concentração do fotoiniciador tem um impacto significativo na taxa de cura.a intensidade necessária para a fotocuragem UV é a mais baixaNo entanto, continuar a aumentar a concentração para além deste ponto irá reduzir a velocidade de cura.
- Efeito da concentração na profundidade de cura: A concentração do fotoiniciador não afecta apenas a velocidade de cura, mas também a profundidade de cura.A taxa de conversão e as propriedades mecânicas (como módulo elástico e dureza) aumentam, enquanto a profundidade de cura diminui.
- Impacto da espessura do material: Para materiais de espessuras diferentes, é necessário ajustar a concentração do fotoiniciador e as condições de cura.O IRGACURE 819 é um fotoiniciador ultravioleta de uso geral altamente eficiente, especialmente adequado para o curado de sistemas de película espessa, e especialmente adequado para sistemas brancos e materiais reforçados com fibra de vidro.
3- Fatores ambientais e controlo de processos
- Efeito de inibição do oxigénioOs estudos mostraram que a fotocuração catiônica tem um pequeno volume de encolhimento, forte adesão, e uma alta concentração de oxigénio.e não é inibido pelo oxigénio durante o processo de curaA reação não é fácil de terminar e tem uma forte capacidade de "pós-curagem", tornando-a adequada para a fotocuragem de películas grossas.
- Impacto da temperaturaA temperatura ambiente afetará a actividade e a taxa de cura do fotoiniciador.Mas uma temperatura demasiado elevada pode causar deformação do material ou diminuição do desempenho.
- Controle da umidade: Em alguns sistemas de fotoiniciadores, a umidade ambiente pode afectar o efeito de cura.e a umidade do ambiente de processo precisa ser rigorosamente controlada.
4.3 Efeitos sinérgicos dos dois na otimização de processos
Em alguns processos, os estabilizadores de luz e os fotoiniciadores precisam ser usados de forma sinérgica.
- Efeitos sinérgicos em revestimentos curados por UV: Nos revestimentos curados por UV, os fotoiniciadores são responsáveis pelo início da reacção de polimerização,enquanto os estabilizadores de luz são responsáveis por proteger o revestimento da degradação fotooxidativa durante o usoPor exemplo, a adição do estabilizador de luz TINUVIN292 da BASF para revestimentos de automóveis pode reduzir ainda mais o amarelamento dos sistemas acrílicos sob luz solar exterior.
- Sequência de adição sinérgica: Nos sistemas em que são utilizados tanto estabilizadores de luz como fotoiniciadores, a sequência de adição pode afetar o efeito final.e então os fotoiniciadores devem ser adicionados.
- Controle de interaçãoPor exemplo, o estabilizador de luz BASF 292 pode interagir com componentes da tinta (como catalisadores ácidos),que necessita de ser cuidadosamente avaliado.
V. Diferenças funcionais e comparação de vantagens nos cenários de aplicação
5.1 Comparação de aplicações no domínio dos materiais de construção
Vantagens dos estabilizadores de luz na construção:
- Prolongar a vida útil dos materiais de construção: nos revestimentos arquitectónicos, os estabilizadores de luz podem efetivamente impedir que o revestimento mantenha o brilho sob exposição à luz solar,evitar rachaduras e manchas, e evitar a ruptura e a descamação da superfície, prolongando assim consideravelmente a vida útil do revestimento.
- Melhorar a durabilidade: Usado para revestimentos arquitetônicos externos (como telhados), adesivos arquitetônicos e selantes para fornecer proteção a longo prazo.
- Proteção do ambiente e conservação de energia: alargando a vida útil dos materiais de construção e reduzindo a frequência de substituição,O impacto ambiental e o custo do ciclo de vida do edifício são reduzidos.
Vantagens dos fotoiniciadores na construção civil:
- Construção de curagem rápida: em aplicações como selantes de construção e revestimentos à prova d'água, os fotoiniciadores podem alcançar curagem rápida e melhorar a eficiência da construção.
- Características de cura a baixa temperatura: Alguns sistemas de fotoiniciadores podem curar em ambientes de baixa temperatura, expandindo a temporada de construção e a janela de tempo.
- Controle preciso: a tecnologia de fotocuragem permite um controlo preciso, especialmente adequado para a fabricação de estruturas complexas de edifícios e peças decorativas.
5.2 Comparação de aplicações no sector automóvel e dos transportes
Vantagens dos estabilizadores de luz no domínio automóvel:
- Excelente resistência a intempéries: funciona melhor em revestimentos especiais automotivos e pode efetivamente impedir que o revestimento mantenha o brilho sob exposição à luz solar, evitando rachaduras e manchas.
- Prevenir o amarelamento: A adição do estabilizador de luz TINUVIN292 da BASF pode reduzir ainda mais o amarelamento dos sistemas acrílicos sob luz solar ao ar livre.
- Protecção dos materiais: a taxa de adição de HALS nos materiais de parachoques de polipropileno para veículos de nova energia aumentou para 0,5%0,8%, 30% superior à dos veículos de combustível tradicional.As normas mais rigorosas em matéria de COV em veículos promoveram um prémio de preço de 15% a 20% para produtos de baixo odor.
Vantagens dos fotoiniciadores no campo automotivo:
- Produção eficiente: a cura UV permite rendimentos mais altos, maior utilização da máquina e velocidades de produção mais rápidas, melhorando a capacidade e a eficiência gerais de produção.
- Reduzir o tempo de limpeza e instalação: os produtos químicos UV só curam quando expostos à energia UV, eliminando a necessidade de limpeza imediata e reduzindo o tempo de trabalho para a instalação,que é particularmente benéfico para a indústria gráfica de impressão e outras aplicações.
- Melhorar a qualidade do revestimento: a tecnologia de fotocuragem permite um revestimento mais uniforme e mais fino, melhorando a estética e a resistência à corrosão da superfície do automóvel.
5.3 Comparação de aplicações no domínio da embalagem e da impressão
Vantagens dos estabilizadores de luz no campo da embalagem:
- Prolongar a vida útil 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 penetre no material da embalagem e proteger o conteúdo da foto-oxidação.
- Melhorar a resistência do material:A adição de 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 armazenamento.Melhorar a resistência do material:A adição de 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 armazenamento.
Vantagens dos fotoiniciadores no campo da impressão:
- Curagem rápida: nas tintas UV, os fotoiniciadores podem absorver a energia da radiação ultravioleta durante o processo de curagem da tinta para formar radicais livres ou cátions, iniciando a polimerização, o cruzamento,e reacções de enxerto de monómeros e oligómerosEm muito pouco tempo, a tinta é curada numa estrutura de rede tridimensional, melhorando muito a eficiência da impressão.
- Impressão de alta precisão: adequada para processos de impressão de alta precisão, como flexografia e gravura, garantindo a clareza do padrão e a saturação de cores.
- Proteção do ambiente: as tintas UV não contêm compostos orgânicos voláteis (COV), satisfazendo os requisitos de proteção do ambiente e reduzindo a poluição do ar.
5.4 Comparação de aplicações no domínio da electrónica e da optoelectrónica
Vantagens dos estabilizadores de luz no campo da electrónica:
- Proteger os componentes eletrónicos:Os estabilizadores de luz são utilizados como camadas protetoras de encapsulamento para aumentar a eficiência de geração de energia das baterias em ambientes externos, contribuindo para o desenvolvimento da energia verde.
- Manter o desempenho óptico: Usado em fibras ópticas, monitores e outros dispositivos para evitar o amarelamento e envelhecimento dos materiais e manter o desempenho óptico.
- Resistência a altas temperaturas: em materiais de embalagem LED de alta potência,Os estabilizadores de luz com resistência a altas temperaturas devem ser selecionados para garantir a estabilidade do material sob operação a altas temperaturas a longo prazo..
Vantagens dos fotoiniciadores no campo da optoeletrónica:
- Fabricação de precisão: no campo do processamento microeletrônico, os fotoiniciadores são utilizados em processos de fotolitografia para obter padrões de alta precisão,satisfazer os requisitos de miniaturização e alta integração de componentes eletrónicos.
- Fabricação de dispositivos ópticos: utilizados na fabricação de revestimentos de fibras ópticas, guias de onda ópticos,e outros dispositivos ópticos para assegurar as propriedades ópticas e a resistência mecânica dos dispositivos.
- Prototipagem rápida: na impressão 3D de componentes eletrônicos, os fotoiniciadores permitem o curado rápido de materiais, alcançando prototipagem rápida e produção personalizada.
VI. Tendências futuras de desenvolvimento
6.1 Tendências de desenvolvimento dos estabilizadores de luz
O mercado dos estabilizadores de luz está a desenvolver-se em direcção a um desempenho mais elevado, à protecção do ambiente e à especialização:
- Direção de alto desempenho: Com o desenvolvimento dos campos de alta tecnologia, como a aeroespacial, o ferroviário de alta velocidade e a nova energia, são colocadas exigências mais elevadas para o desempenho dos estabilizadores de luz.em veículos de energia nova, o rácio de adição de HALS nos materiais de pára-choques de polipropileno aumentou para 0,5%0,8%, 30% superior ao dos veículos a combustível tradicional.
- Protecção e segurança do ambiente: Com o endurecimento das regulamentações de protecção do ambiente, o investimento em I & D em produtos HALS sem halogénio aumentou de 15% em 2024 para 32% em 2028.Empresas líderes como a BASF e a Beijing TianGang construíram linhas de produção totalmente fechadas com emissões zero de solventes.
- Especialização e personalização■ Diferentes campos de aplicação têm diferentes requisitos para estabilizadores de luz, promovendo o desenvolvimento de produtos em direcção à especialização e personalização.no campo da relva artificial, os estabilizadores de luz devem ser especialmente otimizados de acordo com diferentes cenários de utilização e ciclos de serviço.
- Tecnologia dos nanocompositos: A aplicação da tecnologia dos nanocompositos permite que os estabilizadores de luz sejam mais uniformemente dispersos no material, melhorando a estabilidade e a eficiência da estabilização da luz.O estabilizador de luz de aminas em nanoescala tem melhor dispersão e compatibilidade, o que pode proporcionar uma protecção mais eficaz.
6.2 Tendências de desenvolvimento dos fotoiniciadores
O mercado dos fotoiniciadores está a desenvolver-se em direcção a uma elevada eficiência, proteção do ambiente e inovação:
- Alta eficiência e baixo consumo de energia: Com o desenvolvimento das fontes de luz LED, a procura de fotoiniciadores com elevada sensibilidade na faixa de luz visível está a aumentar.o fotoiniciador LAP tem um comprimento de onda de absorção máximo 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.
- Protecção e segurança do ambiente: Desenvolver fotoiniciadores respeitadores do ambiente com baixa toxicidade, baixo odor e baixa migração.
- Integração multifuncional: Desenvolver fotoiniciadores multifuncionais que não só possam iniciar reacções de polimerização, mas que também tenham outras funções, tais como antibacterianas e auto-cura.Alguns fotoiniciadores podem ser combinados com agentes antibacterianos para preparar materiais de fotocuragem antibacterianos.
- Expansão da aplicação especial: alargar os campos de aplicação dos fotoiniciadores, tais como a impressão 3D, dispositivos biomédicos e optoeletrônicos.Os fotoiniciadores desempenham um papel fundamental na taxa de polimerização, desempenho e aparência dos produtos 3D.
6.3 Tendências de desenvolvimento colaborativo dos dois países
No futuro, os estabilizadores de luz e os fotoiniciadores apresentarão tendências de desenvolvimento mais colaborativas:
- Projeto integrado de produtos: Projetar produtos integrados que combinem as funções de estabilizadores de luz e fotoiniciadores para simplificar o processo de produção e melhorar o desempenho do produto.em alguns revestimentos curados por UV, um aditivo que combina funções de estabilizador de luz e de fotoiniciador pode ser utilizado para obter curado rápido e resistência a intempéries a longo prazo.
- Optimização do efeito sinérgico: Estudar ainda mais o mecanismo de sinergia entre estabilizadores de luz e fotoiniciadores para otimizar a sua combinação e proporção para obter melhores resultados.em adesivos UV de alto desempenho, através da introdução de absorvedores de UV e estabilizadores de luz de aminas obstruídas, a resistência do adesivo UV aos intempéries é melhorada,enquanto o efeito sinérgico de antioxidantes primários e secundários bloqueia efetivamente a via de oxidação.
- Desenvolvimento de novos materiais: Com o desenvolvimento de novos materiais, tais como nanomateriais e biomateriais, desenvolver estabilizadores de luz e fotoiniciadores correspondentes para satisfazer as exigências especiais dos novos materiais.Por exemplo:, no domínio dos materiais biomédicos, desenvolver estabilizadores de luz e fotoiniciadores biocompativeis para satisfazer os requisitos dos dispositivos médicos e da engenharia de tecidos.
- Aplicação inteligente: Combinar estabilizadores de luz e fotoiniciadores com tecnologias inteligentes, como sensores e materiais sensíveis, para alcançar aplicações inteligentes.desenvolver um material auto-curável que pode reparar automaticamente os danos sob a irradiação de luz, que tem amplas perspectivas de aplicação na indústria aeroespacial, automotiva e noutros campos.
VII. Conclusão
Os estabilizadores de luz e os fotoiniciadores são dois tipos importantes de aditivos no domínio dos materiais poliméricos, cada um com funções e cenários de aplicação únicos.Os estabilizadores de luz desempenham um papel fundamental na proteção dos materiais contra a degradação fotooxidativa e prolongam a vida útil, enquanto os fotoiniciadores são essenciais para alcançar um curado rápido e um moldagem de alta precisão de materiais.É necessário selecionar estabilizadores de luz e fotoiniciadores adequados de acordo com os requisitos específicos de aplicação e as condições ambientais., e otimizar a sua combinação e parâmetros de processo para alcançar o melhor desempenho e custo-eficácia.
Com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia e a crescente procura de desempenho dos materiais, os estabilizadores de luz e os fotoiniciadores continuarão a evoluir para um desempenho mais elevado,A protecção do ambiente e a especialização.A aplicação colaborativa e o design integrado do produto também trarão mais oportunidades de inovação e espaço de desenvolvimento para várias indústrias..
Este artigo é apenas para referência. Para seleção e aplicação específica do produto, consulte pessoal técnico profissional.