I. Podstawowe pojęcia i mechanizmy

1.1 Definicja i klasyfikacja stabilizatorów światła

Stabilizatory światła to dodatki, które mogą hamować lub spowalniać degradację, żółcenie i spadek właściwości mechanicznych materiałów polimerowych pod promieniowaniem światła.Ich podstawową funkcją jest ochrona materiałów przed rozkładem fotooksydującym poprzez pochłanianie energii ultrafioletowej i przekształcanie jej w ciepło, lub poprzez wychwytywanie wolnych rodników, tłumienie tlenu pojedynczego itp. Zgodnie z ich mechanizmami działania stabilizatory światła są głównie klasyfikowane w następujące kategorie:

• Pozostałe urządzenia(takie jak benzotriazole i benzofenony): mogą selektywnie pochłaniać światło ultrafioletowe i przekształcać je w energię cieplną.
• Stabilizatory światła aminowego o ograniczonym działaniu (HALS): Zapewniają one skuteczną ochronę poprzez wiele mechanizmów, takich jak wychwytywanie wolnych rodników i rozkładanie się wodorotlenków.
• Głupki(takie jak związki organiczne niklu): Mogą one stłumić energię cząsteczek w stanie podnieconym, aby zapobiec reakcjom fotooksydacyjnym.
• Śmierdzące wolne rodniki: bezpośrednio wychwytują wolne rodniki powstałe podczas fotooksydacji w celu zakończenia reakcji łańcuchowych.

1.2 Definicja i klasyfikacja fotoinicjatorów

Photoinitiatory to związki, które po wchłonięciu określonej długości fali energii w regionie ultrafioletu (250-420 nm) lub w regionie światła widzialnego (400-800 nm),może generować wolne rodniki lub kationy, aby rozpocząć polimeryzacjęSą one kluczowymi składnikami w systemach fotokuracji, tworząc produkty formułowe z rozcieńczalnikami reaktywnymi, oligomerami i dodatkami,które następnie są stosowane przez użytkowników końcowychW zależności od ich mechanizmów inicjowania, fotoinicjatory podzielone są głównie na:

• Fotonicjatory wolnych rodników: Można je dalej podzielić na rodzaj rozszczepu i rodzaj abstrakcji wodoru w zależności od mechanizmu wytwarzania wolnych rodników.
• Fotonizatory kationowe: Należą do nich sole diaryliodonium, sole triarylosulfonium itp., które wytwarzają super silne kwasy protonowe w celu inicjowania polimeryzacji.
• Wyroby z tworzyw sztucznych: Mają one funkcje inicjowania wolnych rodników i kationów, wykazując efekty synergiczne.

1.3 Porównanie mechanizmów działania

Mechanizm działania stabilizatorów światła:

• Wchłaniają energię ultrafioletową i przekształcają ją w energię cieplną (absorbenty ultrafioletowe).
• Złapanie wolnych rodników powstałych podczas fotooksydacji (aminy uniemożliwiające).
• Zgaś energię cząsteczek w stanie podnieconym (zgaśników).
• Rozkładać wodorotlenki w celu zapobiegania reakcjom łańcuchowym.

Mechanizm działania fotoinicjatorów:

• Wchłaniać energię fotonu do przejścia z stanu podstawowego do stanu podnieconego.
• Cząsteczki w stanie podnieconym przechodzą homolityczne rozszczepienie w celu wytworzenia podstawowych wolnych rodników (typ rozszczepienia).
• Cząsteczki w stanie podnieconym odbierają atomy wodoru od dawców wodoru w celu wytworzenia aktywnych wolnych rodników (typ odciągania wodoru).
• Wygenerowane wolne rodniki lub kationy inicjują reakcje polimeryzacyjne i łączące monomery.

Najważniejszą różnicą między nimi jest to, żestabilizatory światła hamują lub spowalniają reakcje fotochemiczne w celu ochrony materiałów przed fotodegradacją,natomiast fotoinicjatory aktywnie inicjują reakcje polimeryzacyjne po wchłonięciu energii świetlnej w celu promowania utwardzania materiału.

II. Kluczowe obszary zastosowań w rozwoju produktów

2.1 Kluczowa rola stabilizatorów światła w różnych produktach

Stabilizatory światła odgrywają niezastąpioną rolę w różnych produktach, które wymagają długotrwałego użytkowania na zewnątrz lub wysokiej stabilności światła:

1- Produkty z tworzyw sztucznych

• Sztuczna trawa poliolefinowa: W produkcji sztucznej trawy poliolefinowej różnice w wydajności stabilizatorów światła bezpośrednio wpływają na żywotność i adaptacyjność produktów do środowiska.Stabilizator światła 783 działa znakomicie w scenariuszach z cyklem eksploatacji 2-3 lat, takie jak trawy łączone i trawy krajobrazowe o niskich wymaganiach;natomiast stabilizator światła 944 stał się głównym wyborem dla scenariuszy stosowania o wysokiej częstotliwości, takich jak boiska piłkarskie i boiska hokejowe ze względu na stabilną odporność na warunki pogodowe.
• Części z tworzyw sztucznych: Wymagania dotyczące odporności na warunki atmosferyczne dla części plastikowych samochodowych stale rosną.Nowa wersja "Wymogów technicznych dotyczących odporności części plastikowych samochodowych na warunki atmosferyczne" zwiększyła czas trwania prób sztucznego przyspieszonego starzenia z 1500 godzin do 2000 godzin, bezpośrednio powodując wzrost współczynnika dodania stabilizatorów światła w materiałach PP z 1,2% do 1,8%.
• Filmy rolnicze: Filmy rolnicze stanowią istotny obszar zastosowań dla stabilizatorów światła, zwłaszcza w przypadkach, gdy stosowane są pestycydy nieorganiczne o wysokim stężeniu, takie jak siarka i chlor.wysokiej wydajności stabilizatory światła takie jak Tinuvin® NOR® mogą skutecznie chronić produkty rolnicze z tworzyw sztucznych i wydłużać ich żywotność.

2Powierzchnia powłok i tusz

• Pozostałe materiały: stabilizator światła BASF 292 jest ciekłym stabilizatorem światła aminoblokadowanym przeznaczonym do powlekania.i powłoki utwardzone promieniowaniemMoże skutecznie poprawić żywotność powłok i zapobiec pękaniu i utracie połysku.
• Architektoniczne powłoki: Używane do powłok architektonicznych na zewnątrz (takich jak dachy), klejek architektonicznych i uszczelniaczy w celu zapewnienia długotrwałej ochrony.
• Powierzchnie drzewne: zapobiega żółciu drewna w wyniku ekspozycji na światło i przedłuża estetyczną żywotność mebli i podłóg.

3. Obszar materiałów specjalnych

• Organiczne ogniwa fotowoltaiczne: Jako powłoki ochronne, zwiększają one wydajność wytwarzania energii przez baterie w środowiskach zewnętrznych, przyczyniając się do rozwoju zielonej energii.
• Filmy opakowaniowe na żywność: Zapewniając bezpieczeństwo, utrzymują one przepuszczalność folii i zwiększają atrakcyjność na półce.
• Urządzenia medyczne: Wykorzystywane w produktach medycznych, takich jak medyczne cewniki poliuretanowe, muszą zdać test biokompatybilności ISO 10993.

2.2 Kluczowa rola fotoinicjatorów w różnych produktach

Wykorzystanie fotonicjatorów jest podstawowym elementem systemów fotokuracji i odgrywa kluczową rolę w produktach wymagających szybkiego utwardzania i precyzyjnego formowania:

1. Pole materiałów do utwardzania UV

• powłoki UV: IRGACURE 2959 jest wysoce wydajnym nieżółtającym ultrafioletowym fotoinicjatorem,szczególnie odpowiedni do systemów UV na bazie wody na bazie żywic akrylowych i nienasyconych poliesterów oraz do obszarów wymagających niskiego zapachu.
• Farby UV: Photoinitiator-184 (Irgacure-184) może wchłaniać energię promieniowania ultrafioletowego podczas procesu utwardzania atramentu w celu tworzenia wolnych rodników lub kationów, inicjując polimeryzację, łączenie krzyżowe,i reakcje przeszczepu monomerów i oligomerówW bardzo krótkim czasie atrament jest utwardzany w trójwymiarową strukturę sieciową.
• Klej UVPo napromieniowaniu promieniowaniem ultrafioletowym, fotonicjatory są ważnym składnikiem klejów do fotokuracji i odgrywają decydującą rolę w szybkości utwardzania.fotonicjatory absorbują energię światła, rozdziela się na dwa aktywne wolne rodniki i inicjuje polimeryzację łańcuchową żywic świetlnych i rozcieńczalników reaktywnych, powodując połączenie i utwardzanie kleju.

2Elektronika i mikroelektronika

• Płyty obwodowe PCB: Photoinitiatory odgrywają kluczową rolę w produkcji płyt PCB i są stosowane w fotorezystorach i tuszach do masek lutowych.
• Przetwarzanie mikroelektroniczne: W dziedzinie przetwarzania mikroelektronicznego w procesach fotolitografii stosowane są fotoinicjatory w celu uzyskania wysokiej precyzji wzórów.
• Komunikacja światłowodowa: Używane w produkcji powłok włókien optycznych i urządzeń optoelektronicznych.

3Produkcja dodatków i specjalne zastosowania

• Druk 3D: Photoinitiatory są kluczowym składnikiem żywic fotokuracyjnych, wpływając na szybkość polimeryzacji, wydajność i wygląd produktów 3D.fotoinicjatory o dobrej biokompatibilności, brak cytotoksyczności i dobra rozpuszczalność w wodzie.
• Zastosowania biomedyczne: Badania wykazały, że karboksyl, hydroksyl i etylenoglikol funkcjonowane diazirydyny arylowe mogą być stosowane jako biokompatybilne substytuty fotoinicjatorów,inicjujące polimeryzację radykalną zarówno w ultrafiolecie (365 nm), jak i w świetle widzialnym (405 nm).
• Technologie utwardzania światłem LED i światłem widzialnym: Zaawansowane preparaty fotoinicjatora wspierają przejście na technologie utwardzania światłem LED i światłem widzialnym, dostosowując produkcję do celów środowiskowych przy jednoczesnym utrzymaniu lub poprawie jakości produktu.

2.3 Współpraca w zakresie zastosowań obu w rozwoju produktów

W celu osiągnięcia najlepszych wyników w rozwoju niektórych produktów specjalnych, stabilizatory światła i fotoinicjatory muszą być stosowane w synergii:

• Klej UV o wysokiej wydajności: antyoksydacyjny klejnot UV opracowany przez Dongguan Boxiang Electronic Materials Co., Ltd.poprawia odporność kleju na działanie promieni UV poprzez wprowadzenie absorberów promieni UV i stabilizatorów światła aminomanicznegoJednocześnie synergistyczny wpływ pierwotnych i wtórnych przeciwutleniaczy skutecznie blokuje ścieżkę utleniania.znacząco poprawiające działanie kleju UV przeciw starzeniu się w środowiskach o wysokim promieniowaniu ultrafioletowym i o wysokim poziomie utleniania.
• Żywica UV o niskim wskaźniku refrakcji, fotokuracyjna: w produkcji żywicy UV o niskim wskaźniku załamania zmodyfikowanej silikonem do włókien optycznych,należy wziąć pod uwagę zarówno skuteczność fotoinicjatora w uruchamianiu reakcji polimeryzacyjnej, jak i długoterminową odporność produktu na warunki pogodowe zapewnianą przez stabilizator światła.
• Szybko utwardzająca się przewodząca pasta srebra: LTCC szybkie ultrafioletowe utwardzanie przewodzące pasty srebra opracowane przez Zhejiang MoKe wykorzystuje określony stosunek prepolimeru, plastyfikatora, proszku srebra, proszku szklanego i fotoinicjatora,który może być szybko wyleczony w ciągu 5 sekundJednocześnie należy wziąć pod uwagę długoterminową stabilność produktu zapewnianą przez stabilizator światła.

III. Kluczowe względy przy wyborze materiału

3.1 Podstawa wyboru stabilizatorów światła

Wybór odpowiedniego stabilizatora światła wymaga kompleksowego uwzględnienia różnych czynników, takich jak właściwości materiału, środowisko zastosowania i wymagania dotyczące wydajności:

1Rodzaj materiału i struktura

• Rodzaj polimeru: Różne polimery mają różną wrażliwość na fotodegradację i należy wybrać odpowiednie stabilizatory światła.współczynnik dodania HALS w materiałach z polipropylenu (PP) wynosi zazwyczaj 00,5-0,8%, o 30% wyższe niż w przypadku tradycyjnych pojazdów paliwowych.
• Struktura molekularnaPolimery zawierające wiązania nienasycone, struktury rozgałęzione,lub skłonne do wytwarzania wolnych rodników wymagają silniejszej ochrony stabilizującej światło.
• Warunki przetwarzania: Temperatura, czas i inne warunki przetwarzania materiału będą miały wpływ na wybór stabilizatorów światła.stabilizator światła 622 jest odporny na obróbkę w wysokich temperaturach i może dostosowywać się do procesów o wysokiej temperaturze, takich jak formowanie wtryskowe i wytłaczanie.

2. Czynniki środowiska zastosowania

• Warunki klimatyczne: Intensywność promieniowania ultrafioletowego, temperatura, wilgotność i inne czynniki różnią się znacząco w różnych regionach klimatycznych.Stabilizator światła 2022 stał się preferowanym wyborem dla miejsc przy morzu i innych środowisk ze względu na jego wskaźnik utraty masy wody tylko 00,4% (gotowane w wodzie w temperaturze 95°C przez 100 godzin).
• Ekspozycja chemiczna: substancje chemiczne, z którymi materiał może wejść w kontakt, będą miały wpływ na wybór stabilizatorów światła.Na przykład wokół basenów i parków przemysłowych chemicznych., odporność na kwas stabilizatora światła 119 staje się kluczową zaletą.
• Żywotność: Oczekiwana długość użytkowania produktu jest ważnym elementem przy wyborze stabilizatorów światła.Stabilizator światła 783 działa znakomicie w scenariuszach z cyklem eksploatacji 2-3 lata, podczas gdy stabilizator światła 944 nadaje się do profesjonalnych miejsc sportowych wymagających dłuższej żywotności.

3Wymagania dotyczące wydajności i szczególne potrzeby

• Wydajność optyczna: W przypadku produktów wymagających wysokiej przejrzystości i połysku, takich jak folie optyczne i przezroczyste powłoki, należy wybrać stabilizatory światła, które nie wpływają na właściwości optyczne materiału.Na przykład:, stabilizator światła JINJUN564 może osiągnąć skuteczną ochronę przy bardzo niskiej ilości dodatku (0,1% - 2,0%) ze względu na wysoki współczynnik wymierania mol.Może nadal zapewniać skuteczną ochronę w ultracieńkich warstwach folii poniżej 1 mikrona, zapewniając przejrzystość i połysk powłoki.
• Wydajność mechaniczna: Wskaźnik utrzymania właściwości mechanicznych, takich jak wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy pęknięciu materiału, jest ważnym wskaźnikiem oceny skuteczności stabilizatorów światła.Badania wykazały, że właściwości mechaniczne włókien z sztucznej trawy dodanych z stabilizatorem światła 944 nadal zachowują się ponad 70% po 3000 godzinach starzenia..
• Wymagania w zakresie ochrony środowiska i bezpieczeństwa: W związku ze zaostrzeniem przepisów dotyczących ochrony środowiska inwestycje w badania i rozwój w produkty HALS wolne od halogenów wzrosły z 15% w 2024 r. do 32% w 2028 r.Wiodące przedsiębiorstwa takie jak BASF i Beijing TianGang zbudowały całkowicie zamknięte linie produkcyjne z zerową emisją rozpuszczalników.

3.2 Podstawa wyboru fotoinicjatorów

Wybór odpowiedniego fotoinicjatora wymaga również uwzględnienia wielu czynników w celu zapewnienia, że odpowiada on systemowi formułowania i wymaganiom zastosowania:

1Charakterystyka systemu fotokuracji

• Rodzaj prepolimeru: Różne prepolimery reagują różnie na fotoinicjatory.
• Kolor systemu: W przypadku systemów kolorowych należy wybrać fotoinicjatory o wysokiej aktywności inicjacyjnej w tym systemie kolorystycznym. 819, 907 i 369 jako inicjatory mają krótsze czasy utwardzania, co wskazuje, że inicjatory te mają stosunkowo wysoką aktywność inicjacyjną w systemach kolorowych.
• Metoda utwardzania: Wybierz odpowiedni fotonicjator zgodnie z metodą utwardzania. Na przykład fotonicjatory hybrydowe radykalno-kationowe mogą podlegać zarówno polimeryzacji radykalnej, jak i polimeryzacji kationowej,które mogą uniknąć słabości i w pełni wykorzystać mocne strony, z synergistycznymi efektami.

2Charakterystyka źródła światła i warunki utwardzania

• Długość fali źródła światła: widmo absorpcji fotoinicjatora musi odpowiadać widmowi emisji źródła promieniowania i mieć stosunkowo wysoki współczynnik molarnego zaniku.fotoinicjator LAP ma maksymalną długość fali absorpcyjnej do 3800,5 nm i zakres absorpcji do 410 nm, który może być pobudzany przez niebieskie światło i jest odpowiedni dla określonych źródeł światła LED.
• Intensywność światła i czas napromieniowaniaWyniki badań wykazały, że gdy stężenie fotoinicjatora wynosi 7%, wówczas jego stężenie może być większe niż stężenie promieniowania.intensywność wymagana do fotowytrzymałości UV jest najniższaJednakże dalsze zwiększanie stężenia powyżej tego punktu w rzeczywistości zmniejszy szybkość utwardzania.
• Środowisko utwardzania: Czynniki takie jak zawartość tlenu i temperatura w środowisku utwardzania będą miały wpływ na skuteczność fotoinicjatora.silne przyczepienie, nie jest hamowany przez tlen podczas procesu utwardzania, co czyni go odpowiednim do fotoutwardzania w środowisku aerobowym.

3. Wymagania dotyczące wydajności aplikacji

• Prędkość utwardzania: różne zastosowania mają bardzo różne wymagania dotyczące prędkości utwardzania.co sprawia, że nadaje się do linii produkcyjnych wymagających szybkiego utwardzania.
• Głębokość utwardzania: W przypadku systemów grubofilmowych należy wziąć pod uwagę głębokość utwardzania fotoinicjatora. Badania wykazały, że system rutenu/persulfanu sodu (ru/sps) może polimerować grube struktury (8).88±00,94 mm), podczas gdy hydrogele inicjowane przez IRGACURE 2959 (1,62±0,49 mm) wykazują słabą głębokość penetracji.
• Wykonanie końcowe: Fotoinicjator i jego produkty fotolizy powinny być nietoksyczne, bezwonne, stabilne, łatwe do przechowywania przez długi czas i nie mają niekorzystnego wpływu na działanie produktu końcowego.

3.3 Porównanie kluczowych parametrów wyboru materiału

IV. Wpływ i kontrola w optymalizacji procesów

4.1 Wpływ stabilizatorów światła na procesy produkcyjne i wydajność

Wybór i stosowanie stabilizatorów światła ma wiele wpływów na procesy produkcyjne i wydajność:

1. Wpływ temperatury i stabilności przetwarzania

• Wymagania dotyczące stabilności termicznej: Stabilizatory światła muszą mieć pewien stopień stabilności termicznej i nie rozkładać się w temperaturze obróbki, aby zapewnić stabilność podczas obróbki materiału.stabilizator światła 622 jest odporny na obróbkę w wysokich temperaturach i może dostosowywać się do procesów o wysokiej temperaturze, takich jak formowanie wtryskowe i wytłaczanie.
• Wpływ na okno przetwarzania: Różne stabilizatory światła mają różne temperatury rozkładu i stabilność termiczną, co wpłynie na okno przetwarzania materiałów.niektóre stabilizatory światła mogą rozkładać się w celu wytworzenia gazów w wysokich temperaturach, co prowadzi do powstania bąbelków lub wad powierzchniowych produktu.
• Przedłużony czas przetwarzania: W niektórych przypadkach, zwłaszcza przy stosowaniu mieszanych stabilizatorów światła,może być konieczne odpowiednie przedłużenie czasu przetwarzania w celu zapewnienia pełnego rozproszenia i równomiernego rozmieszczenia stabilizatora światła w materiale.

2. Metoda dodania i kontrola rozproszenia

• Czas dodawania: Czas dodania stabilizatorów światła ma istotny wpływ na ich rozproszenie i skuteczność w materiale.W początkowym etapie stopienia materiału należy dodać stabilizatory światła w celu zapewnienia równomiernego rozproszenia w materiale..
• Technologia dyspersjiW celu poprawy efektu dyspersji stabilizatorów światła czasami mogą być wymagane specjalne technologie lub urządzenia dyspersji.użycie szybkiej mikserki lub ekstrudera dwuskrętowego może poprawić jednolitość dyspersji stabilizatorów światła.
• Przygotowanie masterbatch: Dodanie stabilizatorów światła w postaci masterbatchów może poprawić dokładność pomiaru i efekty dyspersji,specjalnie odpowiedni do okazji, gdy wymagana jest precyzyjna kontrola ilości dodanej.

3Optymalizacja efektów synergistycznych zestawienia

• Wieloczęściowe mieszaninyW przemyśle: 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, które mogą osiągnąć doskonałe efekty, których nie może osiągnąć pojedynczy stabilizator światła.
• Mechanizm synergii: Na przykład Uvinul 4050 może być stosowany samodzielnie lub w połączeniu z wysokiej masy molekularnej stabilizatorem światła HALS w celu osiągnięcia efektów synergistycznych.Ma dobre działanie synergistyczne z benzoatowymi absorbentami ultrafioletowymi i zaburzonymi przeciwutleniaczami fenolu, co może poprawić odporność na działanie pogody i trwałość koloru PP i HDPE.
• Optymalizacja współczynnika dodawania: Przy łączeniu różnych stabilizatorów światła konieczne jest optymalizacja stosunku każdego elementu w celu osiągnięcia najlepszego efektu.zalecana ilość dodatku stabilizatora światła BASF 292 wynosi 00, 5 - 2% i może być stosowany w skojarzeniu z 1-3% absorbentów ultrafioletowych, takich jak Tinuvin 1130 i Tinuvin 384-2.

4.2 Wpływ inicjatorów fotograficznych na procesy produkcyjne i wydajność

Charakterystyka i stosowanie fotoinicjatorów mają decydujący wpływ na proces fotokuracji i efektywność produkcji:

1Wybór źródła światła i kontrola energii

• Odpowiedź źródła światłaNa przykład IRGACURE 2959 i LAP są skuteczne w zakresie długości fali 320-500 nm,podczas gdy system rutenu/persulfanu sodu ma lepsze efekty w zakresie 400-500 nm światła widzialnego.
• Optymalizacja gęstości energii: Skuteczność inicjowania fotoinicjatorów jest ściśle związana z gęstością energii źródła światła.Badania wykazały, że różne fotoinicjatory mają różne wymagania dotyczące gęstości energii, które muszą być zoptymalizowane zgodnie ze szczególnymi warunkami.
• Zalety źródeł światła LED: Zaawansowane preparaty fotoinicjatora wspierają przejście na technologie utwardzania światłem LED i światłem widzialnym, dostosowując produkcję do celów środowiskowych przy jednoczesnym utrzymaniu lub poprawie jakości produktu.

2Kontrola stężenia i wydajność utwardzania

• Określenie optymalnego stężenia: stężenie fotoinicjatora ma znaczący wpływ na szybkość utwardzania; badania wykazały, że gdy stężenie fotoinicjatora wynosi 7%,intensywność wymagana do fotowytrzymałości UV jest najniższaJednakże dalsze zwiększanie stężenia powyżej tego punktu w rzeczywistości zmniejszy szybkość utwardzania.
• Wpływ stężenia na głębokość utwardzania: stężenie fotoinicjatora wpływa nie tylko na prędkość utwardzania, ale także na głębokość utwardzania.wzrost szybkości konwersji i właściwości mechanicznych (takich jak moduł elastyczności i twardość), podczas gdy głębokość utwardzania maleje.
• Wpływ grubości materiału: W przypadku materiałów o różnej grubości należy dostosować stężenie fotoinicjatora i warunki utwardzania.IRGACURE 819 jest wysoce wydajnym fotoinicjatorem ultrafioletowym, szczególnie odpowiedni do utwardzania systemów grubofilmowych i szczególnie odpowiedni do systemów białych i materiałów wzmocnionych włóknem szklanym.

3Czynniki środowiskowe i kontrola procesów

• Efekt hamowania tlenu: W procesie fotokuracji wolnych rodników tlen jest jednym z głównych czynników hamujących.i nie jest hamowany przez tlen podczas procesu utwardzaniaReakcja ta nie jest łatwa do zakończenia i posiada silną zdolność "poutwardzania", co czyni ją odpowiednią do fototwardzania grubianych folii.
• Wpływ temperatury: Temperatura otoczenia wpływa na aktywność i szybkość utwardzania fotoinicjatora. Ogólnie rzecz biorąc, zwiększenie temperatury przyspieszy szybkość reakcji polimeryzacji,ale zbyt wysoka temperatura może powodować deformację materiału lub spadek jego wydajności.
• Kontrola wilgotnościW niektórych systemach fotoinicjatora wilgotność otoczenia może mieć wpływ na efekt utwardzania.i wilgotność środowiska procesu musi być ściśle kontrolowana.

4.3 Efekty synergistyczne obu w optymalizacji procesów

W niektórych procesach, stabilizatory światła i fotoinicjatory muszą być używane synergistycznie.

• Efekty synergistyczne w powłokach utwardzonych UV: W powłokach utwardzonych promieniowaniem UV za uruchomienie reakcji polimeryzacyjnej odpowiadają fotoinicjatory,podczas gdy stabilizatory światła są odpowiedzialne za ochronę powłoki przed rozkładem fotooksydującym podczas użytkowaniaPrzykładowo dodanie do powłok samochodowych stabilizatora światła z aminami BASF TINUVIN292 może jeszcze bardziej zmniejszyć żółtanie systemów akrylowych pod działaniem światła słonecznego.
• Synergistyczna sekwencja dodawania: W systemach, w których stosuje się zarówno stabilizatory światła, jak i fotoinicjatory, sekwencja dodania może mieć wpływ na efekt końcowy.Następnie należy dodać fotoinicjatory..
• Kontrola interakcji: Niektóre stabilizatory światła mogą wchodzić w interakcje z fotoinicjatorami, wpływając na efekt utwardzania.który musi być uważnie oceniony.

V. Różnice funkcjonalne i porównanie zalet w scenariuszach zastosowań

5.1 Porównanie zastosowań w dziedzinie materiałów budowlanych i budowlanych

Zalety stabilizatorów światła w budownictwie:

• Zwiększenie trwałości materiałów budowlanych: w przypadku powłok architektonicznych stabilizatory światła mogą skutecznie zapobiegać utrzymywaniu połysku powłoki w warunkach ekspozycji na światło słoneczne,unikać pęknięć i plam, a także zapobiegają pękaniu i łuszczeniu powierzchni, co znacznie wydłuża żywotność powłoki.
• Poprawa trwałości: Używane do powłok architektonicznych na zewnątrz (takich jak dachy), klejnotów architektonicznych i uszczelniaczy w celu zapewnienia długotrwałej ochrony.
• Ochrona środowiska i oszczędność energii: poprzez wydłużenie czasu użytkowania materiałów budowlanych i zmniejszenie częstotliwości wymianyzmniejsza się wpływ na środowisko i koszty całego cyklu życia budynku.

Zalety fotoinicjatorów w budownictwie:

• Szybkie utwardzanie konstrukcji: w zastosowaniach takich jak uszczelniacze budowlane i powłoki wodoodporne, fotoinicjatory mogą osiągnąć szybkie utwardzanie i poprawić wydajność konstrukcji.
• Charakterystyka utwardzania w niskich temperaturach: Niektóre systemy fotoinicjatorów mogą utwardzać się w środowiskach o niskich temperaturach, zwiększając sezon budowy i okno czasowe.
• Precyzyjne sterowanie: Technologia fotokuracji umożliwia precyzyjne sterowanie, szczególnie odpowiednie do produkcji skomplikowanych konstrukcji budowlanych i części dekoracyjnych.

5.2 Porównanie zastosowań w dziedzinie motoryzacji i transportu

Zalety stabilizatorów światła w branży motoryzacyjnej:

• Doskonała odporność na warunki pogodowe: działa lepiej w specjalnych powłokach motoryzacyjnych i skutecznie zapobiega utrzymywaniu połysku powłoki pod działaniem światła słonecznego, zapobiegając pękaniu i plamaniu.
• Zapobieganie żółciu: Dodanie stabilizatora światła aminów TINUVIN292 z BASF może jeszcze bardziej zmniejszyć żółcie układów akrylowych pod działaniem światła słonecznego na zewnątrz.
• Ochrona materiałów: współczynnik dodania HALS w polipropylenowych materiałach zderzaków dla pojazdów nowoenergetycznych wzrósł do 0,5%-0,8%, o 30% wyższy niż w pojazdach tradycyjnego paliwa.w przypadku produktów o niskim zapachu wzrost ceny wynosił 15-20%.

Zalety fotoinicjatorów w branży motoryzacyjnej:

• Wydajna produkcja: utwardzanie UV umożliwia wyższe plony, większe wykorzystanie maszyn i szybsze prędkości produkcji, zwiększając ogólną zdolność produkcyjną i wydajność.
• Zmniejszenie czasu czyszczenia i montażu: chemikalia UV uzdrawiają tylko w przypadku narażenia na działanie energii UV, eliminując konieczność natychmiastowego czyszczenia i skracając czas pracy przy montażu,który jest szczególnie korzystny dla przemysłu druku graficznego i innych zastosowań.
• Poprawa jakości powłoki: technologia fotoutwardzania umożliwia bardziej jednolitą i cieńszą powłokę, poprawiając estetykę i odporność na korozję powierzchni samochodu.

5.3 Porównanie zastosowań w dziedzinie opakowań i druku

Zalety stabilizatorów światła w zakresie opakowań:

• Zwiększenie trwałości produktu: W foliach opakowaniowych do produktów spożywczych stabilizatory światła utrzymują przepuszczalność folii, zapewniając jednocześnie bezpieczeństwo, zwiększając atrakcyjność na półce.
• Zabezpieczyć zawartość: Nie dopuścić do przenikania promieniowania ultrafioletowego przez materiał opakowania i chronić zawartość przed fotoksydacją.
• Poprawa wytrzymałości materiału:Dodanie stabilizatorów światła do materiałów opakowaniowych poliolefiny może poprawić współczynnik zatrzymywania właściwości mechanicznych materiału i zmniejszyć uszkodzenia podczas transportu i przechowywania.Poprawa wytrzymałości materiału:Dodanie stabilizatorów światła do materiałów opakowaniowych poliolefiny może poprawić współczynnik zatrzymywania właściwości mechanicznych materiału i zmniejszyć uszkodzenia podczas transportu i przechowywania.

Zalety fotoinicjatorów w druku:

• Szybkie utwardzanie: W tuszach UV fotonicjatory mogą wchłaniać energię promieniowania ultrafioletowego podczas procesu utwardzania tuszu w celu tworzenia wolnych rodników lub kationów, inicjując polimeryzację, łączenie krzyżowe,i reakcje przeszczepu monomerów i oligomerówW bardzo krótkim czasie atrament jest utwardzany w trójwymiarową strukturę sieciową, znacznie poprawiając wydajność druku.
• Drukowanie wysokiej precyzji: nadaje się do druku wysokiej precyzji, takich jak fleksografia i drukowanie na grubości, zapewniając przejrzystość wzoru i nasycenie kolorów.
• Ochrona środowiska: atramenty UV nie zawierają lotnych związków organicznych (VOC), spełniając wymagania ochrony środowiska i zmniejszając zanieczyszczenie powietrza.

5.4 Porównanie zastosowań w dziedzinie elektroniki i optoelektroniki

Zalety stabilizatorów światła w dziedzinie elektroniki:

• Ochrona elementów elektronicznych: W organicznych ogniwach fotowoltaicznychstabilizatory światła są stosowane jako warstwy ochronne kapsularne w celu zwiększenia wydajności wytwarzania energii przez baterie w środowiskach zewnętrznych, przyczyniając się do rozwoju zielonej energii.
• Utrzymanie wydajności optycznej: Używane w włóknach optycznych, wyświetlaczach i innych urządzeniach w celu zapobiegania żółcieniu i starzeniu się materiałów oraz utrzymania wydajności optycznej.
• Odporność na wysoką temperaturę: w materiałach opakowaniowych LED o wysokiej mocy,W celu zapewnienia stabilności materiału w długotrwałym działaniu w wysokich temperaturach należy wybrać stabilizatory światła odporne na wysokie temperatury..

Zalety fotoinicjatorów w dziedzinie optoelektroniki:

• Produkcja precyzyjna: W dziedzinie przetwarzania mikroelektronicznego, fotoinicjatory są stosowane w procesach fotolitografii w celu osiągnięcia wysokiej precyzji wzórów,spełniające wymagania miniaturyzacji i wysokiej integracji komponentów elektronicznych.
• Produkcja urządzeń optycznych: Używane w produkcji powłok włókien optycznych, przewodników fal optycznych,i innych urządzeń optycznych w celu zapewnienia właściwości optycznych i wytrzymałości mechanicznej urządzeń.
• Szybkie tworzenie prototypów: w druku 3D komponentów elektronicznych, fotoinicjatory umożliwiają szybkie utwardzanie materiałów, osiągając szybkie tworzenie prototypów i produkcję dostosowaną do potrzeb.

VI. Przyszłe trendy rozwoju

6.1 Tendencje rozwoju stabilizatorów światła

Rynek stabilizatorów światła rozwija się w kierunku wyższej wydajności, ochrony środowiska i specjalizacji:

• Wysokiej wydajności kierunek: Wraz z rozwojem dziedzin zaawansowanych technologii, takich jak lotnictwo kosmiczne, kolei dużych prędkości i nowej energii, stawiane są wyższe wymagania dotyczące wydajności stabilizatorów światła.w pojazdach nowej energii, współczynnik dodania HALS w polipropylenowych materiałach zderzaków wzrósł do 0,5%-0,8%, o 30% wyższy niż w tradycyjnych pojazdach paliwowych.
• Ochrona środowiska i bezpieczeństwo: W związku ze zaostrzeniem przepisów dotyczących ochrony środowiska inwestycje w badania i rozwój w produkty HALS wolne od halogenów wzrosły z 15% w 2024 r. do 32% w 2028 r.Wiodące przedsiębiorstwa takie jak BASF i Beijing TianGang zbudowały całkowicie zamknięte linie produkcyjne z zerową emisją rozpuszczalników.
• Specjalizacja i dostosowanie: Różne obszary zastosowań mają różne wymagania dotyczące stabilizatorów światła, co sprzyja rozwojowi produktów w kierunku specjalizacji i dostosowywania.na polu sztucznej trawy, stabilizatory światła muszą być specjalnie zoptymalizowane w zależności od różnych scenariuszy użytkowania i cykli serwisowania.
• Technologia nano-kompozytów: Zastosowanie technologii nano-kompozytów umożliwia bardziej równomierne rozproszenie stabilizatorów światła w materiale, zwiększając stabilność i wydajność stabilizacji światła.stabilizator światła aminów w nano-skale ma lepszą dyspersję i kompatybilność, co może zapewnić skuteczniejszą ochronę.

6.2 Trend rozwoju inicjatorów fotograficznych

Rynek fotoinicjatorów rozwija się w kierunku wysokiej wydajności, ochrony środowiska i innowacji:

• Wysoka wydajność i niskie zużycie energii: Wraz z rozwojem źródeł światła LED rośnie zapotrzebowanie na fotoinicjatory o wysokiej wrażliwości w zakresie światła widzialnego.fotoinicjator LAP ma maksymalną długość fali absorpcyjnej do 3800,5 nm i zakres absorpcji do 410 nm, który może być pobudzany przez niebieskie światło i jest odpowiedni dla określonych źródeł światła LED.
• Ochrona środowiska i bezpieczeństwo: Opracowanie przyjaznych dla środowiska fotonicjatorów o niskiej toksyczności, niskim zapachu i niskiej migracji.
• Integracja wielofunkcyjna: opracowanie wielofunkcyjnych fotoinicjatorów, które mogą nie tylko inicjować reakcje polimeryzacyjne, ale również pełnić inne funkcje, takie jak przeciwbakteryjne i samoleczenie.Niektóre fotoinicjatory mogą być łączone z środkami przeciwbakteryjnymi w celu przygotowania materiałów przeciwbakteryjnych do fotokuracji.
• Rozszerzenie specjalnego zastosowania: Rozszerzenie obszarów zastosowań fotoinicjatorów, takich jak druk 3D, urządzenia biomedyczne i optoelektroniczne.fotonicjatory odgrywają kluczową rolę w szybkości polimeryzacji, wydajność i wygląd produktów 3D.

6.3 Współpraca w zakresie rozwoju

W przyszłości stabilizatory światła i fotoinicjatory będą wykazywać bardziej współdziałające trendy rozwojowe:

• Zintegrowany projekt produktu: Projektowanie zintegrowanych produktów łączących funkcje stabilizatorów światła i fotoinicjatorów w celu uproszczenia procesu produkcji i poprawy wydajności produktu.w niektórych powłokach utwardzonych UV, dodatku łączącego funkcje stabilizatora światła i fotoinicjatora, można wykorzystać do osiągnięcia zarówno szybkiego utwardzania, jak i długotrwałej odporności na warunki pogodowe.
• Optymalizacja efektu synergistycznego: Dalsze badanie mechanizmu synergii między stabilizatorami światła a fotoinicjatorami w celu optymalizacji ich kombinacji i stosunku w celu uzyskania lepszych wyników.w wysokowydajnych klejach UV, poprzez wprowadzenie absorbentów UV i stabilizatorów światła amin, odporność kleju na promienie UV jest zwiększona,natomiast synergistyczny wpływ pierwotnych i wtórnych przeciwutleniaczy skutecznie blokuje ścieżkę utleniania.
• Nowy materiał: Wraz z rozwojem nowych materiałów, takich jak nanomateriały i biomateriały, opracowanie odpowiednich stabilizatorów światła i fotoinicjatorów w celu spełnienia szczególnych wymagań nowych materiałów.Na przykład:, w dziedzinie materiałów biomedycznych, opracować biokompatybilne stabilizatory światła i fotoinicjatory w celu spełnienia wymagań wyrobów medycznych i inżynierii tkankowej.
• Inteligentna aplikacja: Połączenie stabilizatorów światła i fotoinicjatorów z inteligentnymi technologiami, takimi jak czujniki i materiały reagujące, w celu osiągnięcia inteligentnych zastosowań.opracować materiał samorehabilitujący się, który może automatycznie naprawiać uszkodzenia wskutek promieniowania świetlnego, który ma szerokie perspektywy zastosowania w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym i innych dziedzinach.

VII. Wniosek

Stabilizatory światła i fotoinicjatory są dwoma ważnymi rodzajami dodatków w dziedzinie materiałów polimerowych, z których każdy ma unikalne funkcje i scenariusze zastosowania.Stabilizatory światła odgrywają kluczową rolę w ochronie materiałów przed rozkładem fotooksydującym i wydłużaniu ich żywotności, podczas gdy fotoinicjatory są niezbędne do szybkiego utwardzania i precyzyjnego formowania materiałów.konieczne jest dobór odpowiednich stabilizatorów światła i fotoinicjatorów zgodnie ze specyficznymi wymaganiami zastosowania i warunkami środowiskowymi, oraz optymalizować ich połączenie i parametry procesu w celu osiągnięcia najlepszej wydajności i efektywności kosztowej.

Wraz z ciągłym rozwojem nauki i technologii oraz z rosnącym zapotrzebowaniem na wydajność materiału, stabilizatory światła i fotoinicjatory będą nadal rozwijać się w kierunku wyższej wydajności,W tym samym czasie,ich wspólne zastosowanie i zintegrowane projektowanie produktów zapewni więcej możliwości innowacji i przestrzeni rozwoju dla różnych gałęzi przemysłu.