Фотоинициаторы

Большинство химических элементов, которые используются в различных видах промышленности, обладают особой способностью, при помощи которой происходит поглощение и последующее преобразование света.

Однако, иногда просто невозможно провести реакцию, которая бы не нуждалась в применении особых вспомогательных веществ и специальных добавок. Поэтому учёные изобрели специальные фотоинициаторы, которые позволяют провести определённые виды химических реакций в лабораторных условиях.

Если правильно организовывать химические реакции, то у фотоинициатора можно найти несколько основных преимуществ. Общая консистенция вещества не способна вступать в различные и вредные реакции с другими красящими веществами.

Так же огромный плюс представляют собой вещества, способные работать даже в экстремальных или погодных условиях. Фотоинициатор, таким образом, является посредником между основными веществами, присутствующими в начале протекания химической реакции и дополнительными добавками. Они, в свою очередь, играют роль катализаторов или же замедляют процесс создания необходимых конечных продуктов.

Свойства фотоинициаторов

Для протекания определённых химических реакций необходимо присутствие соответствующих фотоинициаторов. В основном при отборе этих элементов руководствуются некоторыми особенностями фотонициаторов в качестве основных критериев для последующего отбора.

Итак, фотоинициатор подойдёт для реакции только тогда, когда он:

• имеет достаточно высокую реакционную способность,
• сохраняет стабильность даже при хранении в затемнённом помещении,
• устойчив к воздействиям достаточно высоких температур,
• не содержит желтизны и других признаков низкого качества самого состава,
• не слишком дорого стоит,
• хорошо растворяется,
• безвреден для здоровья человека и окружающей среды,
• не обладает резким запахом.

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод относительно того, что фотоинициатор полимеризации будет использоваться только тогда, когда все параметры его качества проверены и должным образом соблюдены.

Иногда из-за нарушения сроков эксплуатации страдают основные составы веществ, которые впоследствии станут основой для будущих, уже готовых лакокрасочных материалов.

Таблица 1. Энергии триплетного состояния некоторых инициаторов.

Фотоинициатор	Энергия триплетного состояния, ккал/моль	Время полного отверждения композиции, сек.*
Бензил	54	265
Антрацен	42	760
Эозин	43	860
Фенол	82	1360
Бензол	85	1060

*Длина волны l= 230-410 н м, мощность источника излучения W=0,05-0,1 Д ж/см2.

Таблица 2. Области максимального поглощения УФ-абсорберов.

УФ-абсорбер	Максимум поглощения, нм
2-гидрокси-4-метоксибензофенон	350
2,2'-дигидрокси-4-метоксибензофенон	390
2-гидрокси-4-метокси-2'-карбоксибензофенон	340
2-гидрокси-4-(4-метокси-5-сульфо)бензофенон гидрат	340
2-гидрокси-4-11-октооксибензофенон	360
2-гидрокси-4-метоксибензофенон	350
2,4-ди-третбутилфенил-3,5-ди-третбутил-4-гидрокси-бензоат	280
2-гидрокси-5-третоктилфенилбензотриазол	370

Назначение фотоинициаторов

Изначально данные вещества служили для создания радикалов в различных химических реакциях. При наличии современного оборудования в лабораторных условиях можно создать радикалы, применяя для этого один из двух способов:

1. Первый процесс происходит внутри молекул и способствует в результате созданию нужных в дальнейшем благоприятных условий для протекания последующих химических процессов. Такая реакция стала возможной лишь благодаря тому, что фотоинициаторы поспособствовали расщеплению определённых связей, которые позволяют молекуле поспособствовать созданию новых радикалов.
2. Второй способ. Процесс создания новых радикалов имеет место лишь в случае, когда между молекулами происходят реакции. Этот процесс, позволяющий получить новые радикалы, ещё называют межмолекулярным.

Наиболее простым инициатором, способным выполнять достаточное для полноценного протекания определённых химических реакций является бензоненон.

К подобным ему инициаторам относятся так же все вещества, которые принадлежат всевозможным алкипроизводным, образованным от начального вещества, дополнительным компонентом.

Такой фотоинициатор вполне приемлем по цене и не содержит каких-либо вредных, для окружающей среды, добавок и примесей. Удивительно, но в промышлености используют именно данный вид вспомогательных веществ.

Реакция станет возможной лишь в случае, когда данные соединения вступят в реакции с донорами водорода. Результатом такого взаимодействия является получение необходимых радикалов и как результат – правильное завершение процесса получения новых веществ.

Они, в свою очередь, необходимы для того, чтобы:

• обеспечить дальнейший процесс производства лакокрасочных материалов,
• сократить затраты на производимое сырьё,
• значительно снизить конечную стоимость полученного продукта.

Радикалы обычно необходимы для того, чтобы обеспечить необходимые реакции полимеризации. Поэтому использование данных химических веществ, способствующих дальнейшей полимеризации основных компонентов широко используется при промышленном получении лакокрасочных материалов различных типов и назначения. Здесь всё зависит от спроса на производимый товар и аспектов, напрямую связанных с его стоимостью.

Но, несмотря на то, что первый тип фотоинициаторов используют достаточно часто. Существует и другой способ создания радикалов. Бензоиновые эфиры обладают уникальными функциональными возможностями и характеристиками, позволяющими использовать данные вещества вместо вышеописанных компонентов, как альтернативу.

Когда в результате проведения соответствующих реакций образуются вещества, при помощи которых в лабораторных условиях создаются радикалы, можно сделать вывод относительно того, что второй тип фотоинициаторов так же хорошо справляется со своей задачей, как и первый.

Применение фотоинициаторов

В промышленности фотоинициаторы играют очень важную роль. Поэтому от их качества напрямую зависит скорость протекания определённых реакций, а также их результат.

Применяют подобные вещества для ускорения протекания реакций, ведь по сути, радикалы позволяют обеспечить вспомогательные компоненты определённых составов нужными веществами, позволяющими завершить процесс формирования новых компонентов без применения специальных технологий.

Сейчас всё большую популярность набирают вещества, которые называются моно- и дибензоилфосфиноксиды. Именно в них заключается будущее лакокрасочной промышленности.

Вещества этой группы способны влиять на ускорение реакции, благодаря составным компонентам. К тому же, технологи всегда отдают предпочтение веществам, способным сохранять стабильность в различных ситуациях.

Пигментированные лакокрасочные материалы, которые пользуются на данный момент на рынке большим спросом, невозможно производить без применения фотоинициаторов, соответствующим образом контролирующих реакции, происходящие между начально взятыми для работы веществами.

С другой стороны, фотоинициаторы способны создать все условия для того, чтобы химические элементы, принимающие непосредственное участие в акции смогли обеспечить полноценное «сшивание» всех остальных компонентов между собой.

То есть, эти вещества являются в реакции своеобразным связующим звеном, объединяющим элементы и предотвращающим нежелательные процессы и химические реакции, которые в данном случае могут произойти.

К тому же, благодаря фотоинициаторам можно добиться поразительных результатов. Некоторые вещества, которые в обычных лабораторных условиях не способны сосуществовать в одной среде, становятся частью химических реакций и с подобными, изначально заданными характеристиками.

Чтобы добиться результата, при котором происходит отвердевание поверхности, в лакокрасочном составе повышают концентрацию именно фотоинициаторов. Это решение позволяет рабочим на предприятии поспособствовать ускорению производства. Но от такого вида ускорения производства качество выпускаемого Вами товара не пострадает.

Ещё одной важной областью применения фотоинициаторов является производство специализированных лакокрасочных материалов.

Для них нужен особый состав. На государственном уровне необходимо создать программы, которые бы занимались финансированием и поддержкой подобных проектов.

В результате можно сделать вывод относительно того, что фотоинициаторы, независимо от своего типа и состава должны, прежде всего, изменять параметры текущей реакции с наиболее выгодной для исследователя стороны.

Данные инвестиции пойдут на пользу новым проектам и современным технологиям, на данный момент развивающимся именно в производстве качественных и недорогих товаров, а также их продажи. Фотоинициаторы имеют огромное значение для промышленности так как, несмотря на свой несложный состав они достаточно эффективно выполняют все, возложенные на них функции.