इस लेख में प्रकाश स्थिरीकरण और फोटोइनिशिएटर की गहन तुलना दी गई है, जिसमें उनके तंत्र, अनुप्रयोग क्षेत्रों, सामग्री चयन मानदंडों, प्रक्रिया अनुकूलन प्रभावों,और भविष्य के विकास के रुझानइनकी भिन्नताओं और तालमेल का विश्लेषण करके, इसका उद्देश्य विभिन्न उद्योगों में उत्पाद विकास और सामग्री चयन के लिए मार्गदर्शन प्रदान करना है।
I. बुनियादी अवधारणाएं और तंत्र
1.1 प्रकाश स्थिरीकरण की परिभाषा और वर्गीकरण
प्रकाश स्थिरीकरक ऐसे योजक हैं जो प्रकाश विकिरण के अधीन बहुलक सामग्री के क्षरण, पीलेपन और यांत्रिक गुणों में कमी को रोक सकते हैं या धीमा कर सकते हैं।उनका मुख्य कार्य पराबैंगनी ऊर्जा को अवशोषित करके और इसे गर्मी में परिवर्तित करके प्रकाश-ऑक्सीकरण विघटन से सामग्री की रक्षा करना है, या मुक्त कणों को कैप्चर करके, सिंगलेट ऑक्सीजन आदि को बुझाने के द्वारा। उनके कार्य तंत्र के अनुसार, प्रकाश स्थिरीकरण को मुख्य रूप से निम्नलिखित श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता हैः
- पराबैंगनी शोषक(जैसे बेंजोट्रियाज़ोल और बेंजोफेनोन): ये चुनिंदा रूप से पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित कर सकते हैं और इसे गर्मी ऊर्जा में परिवर्तित कर सकते हैं।
- अवरुद्ध अमाइन लाइट स्टेबलाइज़र (एचएएलएस): ये मुक्त कणों को पकड़ने और हाइड्रोपेरोक्साइड को विघटित करने जैसे कई तंत्रों के माध्यम से कुशल सुरक्षा प्रदान करते हैं।
- दमन करने वाले(जैसे निकेल कार्बनिक यौगिक): ये फोटोऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं को रोकने के लिए उत्तेजित-राज्य अणुओं की ऊर्जा को बुझाने में सक्षम हैं।
- मुक्त कणों के शिकार: ये सीधे फोटोऑक्सीकरण के दौरान उत्पन्न मुक्त कणों को कैप्चर करते हैं ताकि श्रृंखला प्रतिक्रियाओं को समाप्त किया जा सके।
1.2 फोटोइनिशिएटर्स की परिभाषा और वर्गीकरण
फोटोइनिशिएटर्स ऐसे यौगिक होते हैं जो पराबैंगनी क्षेत्र (250-420nm) या दृश्य प्रकाश क्षेत्र (400-800nm) में ऊर्जा की एक निश्चित तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करने के बाद,मुक्त कणों या कैशन उत्पन्न कर सकते हैं बहुलकरण शुरू करने के लिएमोनोमर्स के क्रॉस-लिंकिंग और क्यूरिंग के लिए, वे फोटो-क्यूरिंग सिस्टम के प्रमुख घटक हैं, जो प्रतिक्रियाशील द्रवों, ओलिगोमर्स और additives के साथ फॉर्मूलेशन उत्पादों का गठन करते हैं।जो फिर अंतिम उपयोगकर्ताओं द्वारा लागू किए जाते हैंउनके आरंभ तंत्र के अनुसार, फोटोइनिशिएटर मुख्य रूप से विभाजित हैंः
- मुक्त कणों के फोटोइनिशिएटर: इन्हें मुक्त कणों के उत्पादन के तंत्र के अनुसार विखंडन प्रकार और हाइड्रोजन निष्कर्षण प्रकार में विभाजित किया जा सकता है।
- कैटियनिक फोटोइनिशिएटर: इनमें डायरिलियोडोनियम नमक, ट्राइरिलसल्फोनियम नमक आदि शामिल हैं, जो बहुलकरण शुरू करने के लिए सुपर मजबूत प्रोटॉनिक एसिड उत्पन्न करते हैं।
- हाइब्रिड फोटोइनिशिएटर: इनमें मुक्त कण और कैटियनिक आरंभिक कार्य दोनों होते हैं, जो सामंजस्य प्रभाव प्रदर्शित करते हैं।
1.3 कार्यप्रणाली की तुलना
प्रकाश स्थिरीकरण की क्रिया तंत्र:
- पराबैंगनी ऊर्जा को अवशोषित करता है और उसे ताप ऊर्जा में परिवर्तित करता है (अंतरबैंगनी अवशोषक) ।
- फोटोऑक्सीकरण के दौरान उत्पन्न होने वाले मुक्त कणों (अवरोधित अमीनो) को पकड़ें।
- उत्तेजित अवस्था के अणुओं की ऊर्जा को बुझाना।
- श्रृंखला प्रतिक्रियाओं को रोकने के लिए हाइड्रोपेरोक्साइड को विघटित करें।
फोटोइनिशिएटर्स की क्रिया तंत्र:
- ग्राउंड स्टेट से उत्तेजित स्टेट में संक्रमण करने के लिए फोटॉन ऊर्जा को अवशोषित करें।
- उत्तेजित अवस्था के अणु प्राथमिक मुक्त कणों (क्लिवेज प्रकार) को उत्पन्न करने के लिए होमोलिटिक विभाजन से गुजरते हैं।
- उत्तेजित अवस्था के अणु सक्रिय मुक्त कण (हाइड्रोजन निष्कर्षण प्रकार) उत्पन्न करने के लिए हाइड्रोजन दाताओं से हाइड्रोजन परमाणुओं को निष्कर्षण करते हैं।
- उत्पन्न मुक्त कणों या कणों से मोनोमर्स के बहुलकरण और क्रॉसलिंकिंग प्रतिक्रियाएं शुरू होती हैं।
दोनों के बीच सबसे बुनियादी अंतर यह है किप्रकाश स्थिरीकरण सामग्री को प्रकाश क्षरण से बचाने के लिए प्रकाश रासायनिक प्रतिक्रियाओं को रोकता या धीमा करता है,जबकि फोटोइनिशिएटर्स सक्रिय रूप से सामग्री के इलाज को बढ़ावा देने के लिए प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने के बाद बहुलकरण प्रतिक्रियाओं को शुरू करते हैं.
II. उत्पाद विकास में मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र
2.1 विभिन्न उत्पादों में प्रकाश स्थिरीकरण की प्रमुख भूमिकाएं
प्रकाश स्थिरीकरण विभिन्न उत्पादों में एक अपरिवर्तनीय भूमिका निभाते हैं जिनके लिए लंबे समय तक बाहरी उपयोग या उच्च प्रकाश स्थिरता की आवश्यकता होती हैः
1प्लास्टिक उत्पादों का क्षेत्र
- पॉलीओलेफिन कृत्रिम घास: पॉलीओलेफिन कृत्रिम घास के उत्पादन में, प्रकाश स्थिरीकरण के प्रदर्शन के अंतर सीधे उत्पादों के सेवा जीवन और पर्यावरण अनुकूलन क्षमता को प्रभावित करते हैं।प्रकाश स्थिरीकरण 783 2-3 वर्ष के सेवा चक्र के साथ परिदृश्यों में उत्कृष्ट प्रदर्शन करता है, जैसे कि कम आवश्यकताओं के साथ घेरा हुआ घास और परिदृश्य घास;जबकि प्रकाश स्थिरीकरण 944 अपने स्थिर मौसम प्रतिरोध के कारण फुटबॉल मैदानों और हॉकी मैदानों जैसे उच्च आवृत्ति उपयोग परिदृश्यों के लिए मुख्यधारा की पसंद बन गया है.
- ऑटोमोबाइल प्लास्टिक भागों: ऑटोमोबाइल प्लास्टिक भागों के लिए मौसम प्रतिरोध की आवश्यकताएं लगातार बढ़ रही हैं।"ऑटोमोटिव प्लास्टिक पार्ट्स के मौसम प्रतिरोध के लिए तकनीकी आवश्यकताओं" के नए संस्करण ने कृत्रिम त्वरित उम्र बढ़ने परीक्षण की अवधि 1500 घंटे से बढ़ाकर 2000 घंटे कर दी है।पीपी सामग्री में प्रकाश स्थिरीकरकों के जोड़ अनुपात को सीधे 1.2% से बढ़कर 1.8% करने के लिए प्रेरित करता है।
- कृषि फिल्मकृषि फिल्म प्रकाश स्थिरीकरण के लिए एक महत्वपूर्ण अनुप्रयोग क्षेत्र है। विशेष रूप से उन मामलों में जहां उच्च सांद्रता वाले अकार्बनिक कीटनाशकों जैसे सल्फर और क्लोरीन का उपयोग किया जाता है।टिनूविन® एनओआर® जैसे उच्च-प्रदर्शन वाले प्रकाश स्थिरीकरण प्रभावी रूप से कृषि प्लास्टिक उत्पादों की सुरक्षा कर सकते हैं और उनकी सेवा जीवन को बढ़ा सकते हैं.
2. कोटिंग्स और इंक फील्ड
- ऑटोमोबाइल कोटिंग: BASF लाइट स्टेबलाइजर 292 एक तरल बाधा अमाइन लाइट स्टेबलाइजर है जो कोटिंग्स के लिए समर्पित है। इसका उपयोग ऑटोमोटिव कोटिंग्स (गैर एसिड उत्प्रेरक), औद्योगिक कोटिंग्स,और विकिरण-संरक्षित कोटिंग्सयह प्रभावी रूप से कोटिंग्स के सेवा जीवन में सुधार कर सकता है और दरार और चमक के नुकसान को रोक सकता है।
- वास्तुशिल्प कोटिंग्स: बाहरी वास्तुशिल्प कोटिंग्स (जैसे छतें), वास्तुशिल्प चिपकने वाले और सीलेंट के लिए उपयोग किया जाता है ताकि दीर्घकालिक सुरक्षा प्रदान की जा सके।
- लकड़ी के कोटिंग्स: प्रकाश के संपर्क में आने से लकड़ी के पीले होने से रोकें और फर्नीचर और फर्श के सौंदर्य जीवन को बढ़ाएं।
3विशेष सामग्री क्षेत्र
- कार्बनिक फोटोवोल्टिक सेल: इन कैप्सुलेशन सुरक्षात्मक परतों के रूप में, वे बाहरी वातावरण में बैटरी की बिजली उत्पादन दक्षता का विस्तार करते हैं, जिससे हरित ऊर्जा के विकास में योगदान मिलता है।
- खाद्य पैकेजिंग फिल्म: सुरक्षा सुनिश्चित करते हुए, वे फिल्म की पारगम्यता बनाए रखते हैं और शेल्फ अपील को बढ़ाते हैं।
- चिकित्सा उपकरण: चिकित्सा उत्पादों जैसे कि मेडिकल पॉलीयूरेथेन कैथेटर में इस्तेमाल किया जाता है, उन्हें आईएसओ 10993 जैव संगतता परीक्षण पास करने की आवश्यकता होती है।
2.2 विभिन्न उत्पादों में फोटोइनिशिएटर्स की प्रमुख भूमिकाएं
फोटोइनिशिएटर्स फोटोकेरिंग सिस्टम के मुख्य घटक हैं और उन उत्पादों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जिन्हें तेजी से इलाज और उच्च परिशुद्धता मोल्डिंग की आवश्यकता होती हैः
1यूवी उपचार सामग्री क्षेत्र
- यूवी कोटिंग्स: IRGACURE 2959 एक अत्यधिक कुशल गैर पीले रंग का पराबैंगनी फोटोइनिशिएटर है,विशेष रूप से एक्रिलिक राल और असंतृप्त पॉलिएस्टर पर आधारित जल आधारित यूवी प्रणालियों और कम गंध की आवश्यकता वाले क्षेत्रों के लिए उपयुक्त.
- यूवी स्याही: फोटोइनिशिएटर-184 (Irgacure-184) मुक्त कणों या कैशियन बनाने के लिए स्याही उपचार की प्रक्रिया के दौरान पराबैंगनी विकिरण ऊर्जा को अवशोषित कर सकता है, जिससे बहुलकरण, क्रॉसलिंकिंग,और मोनोमर्स और ओलिगोमर्स के प्रत्यारोपण प्रतिक्रियाओंबहुत कम समय में, स्याही को एक त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना में मजबूत किया जाता है।
- यूवी चिपकने वाले: फोटोइनिशिएटर्स फोटोक्युरिंग चिपकने वाले का एक महत्वपूर्ण घटक हैं और क्युरिंग दर में निर्णायक भूमिका निभाते हैं।प्रकाश आरंभक प्रकाश की ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, दो सक्रिय मुक्त कणों में विभाजित होता है, और प्रकाश संवेदनशील राल और प्रतिक्रियाशील पतला पदार्थों की श्रृंखला बहुलता शुरू करता है, जिससे चिपकने वाला क्रॉसलिंक और इलाज होता है।
2इलेक्ट्रॉनिक्स और सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक्स क्षेत्र
- पीसीबी सर्किट बोर्ड: पीसीबी सर्किट बोर्डों के निर्माण में फोटोइनिशिएटर की महत्वपूर्ण भूमिका होती है और उनका उपयोग फोटोरेसिस्ट और सोल्डर मास्क स्याही में किया जाता है।
- सूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक प्रसंस्करणसूक्ष्म इलेक्ट्रॉनिक प्रसंस्करण के क्षेत्र में, उच्च परिशुद्धता पैटर्न प्राप्त करने के लिए फोटोलिथोग्राफी प्रक्रियाओं में फोटोइनिशिएटर का उपयोग किया जाता है।
- ऑप्टिकल फाइबर संचार: ऑप्टिकल फाइबर कोटिंग और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में प्रयोग किया जाता है।
3. योज्य विनिर्माण और विशेष अनुप्रयोग
- थ्रीडी प्रिंटिंग: फोटोइनिशिएटर्स फोटोक्यूरिंग राल का एक महत्वपूर्ण घटक हैं, जो 3 डी उत्पादों की बहुलकरण दर, प्रदर्शन और उपस्थिति को प्रभावित करते हैं। बायोमेडिकल 3 डी प्रिंटिंग अनुप्रयोगों में,अच्छी जैव संगतता वाले फोटोइनिशिएटर, कोई साइटोटोक्सिसिटी और अच्छी पानी में घुलनशीलता की आवश्यकता नहीं है।
- बायोमेडिकल अनुप्रयोग: अध्ययनों से पता चला है कि कार्बॉक्सिल, हाइड्रॉक्सिल और एथिलिन ग्लाइकोल फंक्शनलाइज्ड एरिल डायज़िरिडिन का उपयोग जैव संगत फोटोइनिशिएटर विकल्प के रूप में किया जा सकता है,पराबैंगनी (365 एनएम) और दृश्य प्रकाश (405 एनएम) दोनों तरंग दैर्ध्य पर कट्टरपंथी बहुलकरण शुरू करना.
- एलईडी और दृश्य प्रकाश के लिए प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी: उन्नत फोटोइनिशिएटर फॉर्मूलेशन एलईडी और दृश्य प्रकाश उपचार प्रौद्योगिकियों के लिए संक्रमण का समर्थन करते हैं, उत्पाद की गुणवत्ता को बनाए रखते हुए या सुधारते हुए पर्यावरण लक्ष्यों के साथ उत्पादन को संरेखित करते हैं.
2.3 उत्पाद विकास में दोनों के सहयोगात्मक अनुप्रयोग मामले
कुछ विशिष्ट उत्पादों के विकास में, सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए प्रकाश स्थिरीकरणकर्ताओं और फोटोइनिशिएटर्स का उपयोग सामंजस्यपूर्ण रूप से किया जाना चाहिएः
- उच्च प्रदर्शन वाले यूवी चिपकने वाले: डोंगगुआन बोक्सियांग इलेक्ट्रॉनिक सामग्री कं, लिमिटेड द्वारा विकसित एंटीऑक्सिडेंट यूवी चिपकने वाला।यूवी अवशोषक और अवरुद्ध अमाइन लाइट स्टेबलाइज़रों को पेश करके यूवी चिपकने वाले की मौसम प्रतिरोधकता में सुधार करता हैसाथ ही प्राथमिक और द्वितीयक एंटीऑक्सिडेंटों का सामंजस्य प्रभाव ऑक्सीकरण पथ को प्रभावी ढंग से अवरुद्ध करता है।उच्च पराबैंगनी और उच्च ऑक्सीकरण वातावरण में यूवी चिपकने वाले के एंटी एजिंग प्रदर्शन में काफी सुधार.
- कम अपवर्तक सूचकांक वाला प्रकाश-संरक्षित यूवी राल: ऑप्टिकल फाइबर के लिए सिलिकॉन-संशोधित निम्न अपवर्तन सूचकांक वाले यूवी राल के निर्माण में,यह आवश्यक है कि दोनों photinitiator की दक्षता और प्रकाश स्थिरीकरण द्वारा प्रदान की गई उत्पाद के लंबे समय तक मौसम प्रतिरोध में पॉलीमराइजेशन प्रतिक्रिया शुरू करने में विचार किया जाए।.
- तेजी से इलाज करने वाला चांदी का प्रवाहक पेस्ट: झेजियांग मंत्रालय द्वारा विकसित एलटीसीसी तेजी से पराबैंगनी उपचार करने वाले प्रवाहकीय चांदी के पेस्ट में प्रीपॉलिमर, प्लास्टिसाइज़र, चांदी पाउडर, ग्लास पाउडर और फोटोइनिशिएटर का एक विशिष्ट अनुपात उपयोग किया जाता है,जो 5 सेकंड के भीतर जल्दी से ठीक हो सकता हैसाथ ही प्रकाश स्थिरीकरण द्वारा प्रदान किए गए उत्पाद की दीर्घकालिक स्थिरता पर विचार करना आवश्यक है।
III. सामग्री के चयन में मुख्य विचार
3.1 प्रकाश स्थिरीकरकों के चयन के लिए आधार
उपयुक्त प्रकाश स्थिरीकरण का चयन करने के लिए विभिन्न कारकों जैसे कि सामग्री की विशेषताओं, अनुप्रयोग वातावरण और प्रदर्शन आवश्यकताओं पर व्यापक विचार करना आवश्यक हैः
1सामग्री का प्रकार और संरचना
- बहुलक प्रकार: विभिन्न पॉलिमरों में प्रकाश क्षरण के लिए अलग-अलग संवेदनशीलता होती है, और उनके अनुरूप प्रकाश स्थिरीकरण का चयन करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए,पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) सामग्री में एचएएलएस जोड़ अनुपात आमतौर पर 0 होता हैपारंपरिक ईंधन वाहनों की तुलना में 0.5%-0.8%, 30% अधिक।
- आणविक संरचना: सामग्री की आणविक संरचना फोटोऑक्सीकरण के प्रति इसकी संवेदनशीलता को निर्धारित करती है।या मुक्त कणों के उत्पादन के लिए प्रवण उन मजबूत प्रकाश स्थिरीकरण सुरक्षा की आवश्यकता है.
- प्रसंस्करण की शर्तें: प्रसंस्करण तापमान, समय और सामग्री की अन्य स्थितियां प्रकाश स्थिरीकरण के चयन को प्रभावित करेंगी।प्रकाश स्थिरीकरण 622 उच्च तापमान प्रसंस्करण प्रतिरोध है और उच्च तापमान प्रक्रियाओं जैसे इंजेक्शन मोल्डिंग और एक्सट्रूज़न के लिए अनुकूलित कर सकते हैं.
2अनुप्रयोग पर्यावरण कारक
- जलवायु परिस्थितियाँ: विभिन्न जलवायु क्षेत्रों में पराबैंगनी तीव्रता, तापमान, आर्द्रता और अन्य कारक काफी भिन्न होते हैं। उच्च तापमान और उच्च आर्द्रता वाले वातावरण में,लाइट स्टेबलाइजर 2022 केवल 0 के पानी निकासी वजन घटाने की दर के कारण समुद्र तट स्थानों और अन्य वातावरण के लिए पसंदीदा विकल्प बन गया है.4% ( 95°C पर पानी में 100 घंटे तक उबाला)
- रासायनिक संपर्क: रसायनिक पदार्थ जिनसे सामग्री संपर्क में आ सकती है, प्रकाश स्थिरीकरणकर्ताओं के चयन को प्रभावित करेंगे।जैसे कि स्विमिंग पूल और रासायनिक औद्योगिक पार्क के आसपास, प्रकाश स्थिरीकरण 119 का अम्ल प्रतिरोध एक प्रमुख लाभ बन जाता है।
- सेवा जीवन: प्रकाश स्थिरीकरकों का चयन करते समय उत्पाद के अपेक्षित सेवा जीवन को एक महत्वपूर्ण विचार माना जाता है।प्रकाश स्थिरीकरण 783 2-3 वर्ष के सेवा चक्र के साथ परिदृश्यों में उत्कृष्ट प्रदर्शन करता है, जबकि लाइट स्टेबलाइजर 944 अधिक सेवा जीवन की आवश्यकता वाले पेशेवर खेल स्थलों के लिए उपयुक्त है।
3प्रदर्शन आवश्यकताएं और विशेष आवश्यकताएं
- ऑप्टिकल प्रदर्शनउच्च पारदर्शिता और चमक की आवश्यकता वाले उत्पादों के लिए, जैसे ऑप्टिकल फिल्म और पारदर्शी कोटिंग्स, प्रकाश स्थिरीकरण का चयन करना आवश्यक है जो सामग्री के ऑप्टिकल प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करते हैं।उदाहरण के लिए, प्रकाश स्थिरीकरण JINJUN564 अपने उच्च मौलर विलुप्त होने गुणांक के कारण केवल बहुत कम जोड़ राशि (0.1%-2.0%) के साथ कुशल सुरक्षा प्राप्त कर सकता है।यह अभी भी 1 माइक्रोन से कम अति पतली फिल्म परतों में कुशल सुरक्षा प्रदान कर सकता है, कोटिंग की पारदर्शिता और चमक सुनिश्चित करता है।
- यांत्रिक प्रदर्शनप्रकाश स्थिरीकरण की प्रभावशीलता का आकलन करने के लिए सामग्री की तन्यता शक्ति और टूटने पर खिंचाव जैसे यांत्रिक गुणों की प्रतिधारण दर एक महत्वपूर्ण संकेतक है।परीक्षणों से पता चलता है कि 3000 घंटे की उम्र बढ़ने के बाद भी प्रकाश स्थिरीकरण 944 के साथ जोड़े गए कृत्रिम घास के तंतुओं के यांत्रिक गुण 70% से अधिक बरकरार रहते हैं.
- पर्यावरण संरक्षण और सुरक्षा आवश्यकताएं: पर्यावरण संरक्षण नियमों के सख्त होने से हेलोजन मुक्त एचएएलएस उत्पादों में अनुसंधान एवं विकास निवेश 2024 में 15% से बढ़कर 2028 में 32% हो गया है।BASF और Beijing TianGang जैसे अग्रणी उद्यमों ने शून्य विलायक उत्सर्जन के साथ पूरी तरह से संलग्न उत्पादन लाइनें बनाई हैं.
3.2 फोटोइनिशिएटर्स के चयन के लिए आधार
उपयुक्त फोटोइनिशिएटर का चयन करने के लिए यह सुनिश्चित करने के लिए कई कारकों पर विचार करना आवश्यक है कि यह फॉर्मूलेशन प्रणाली और आवेदन आवश्यकताओं से मेल खाता हैः
1प्रकाश उपचार प्रणाली की विशेषताएं
- प्रीपॉलिमर प्रकार: विभिन्न प्रीपॉलिमर फोटोइनिशिएटर्स पर अलग-अलग प्रतिक्रिया करते हैं। मुख्य सिद्धांत प्रीपॉलिमर और मोनोमर के प्रकार के अनुसार उपयुक्त गतिविधि के साथ एक फोटोइनिशिएटर का चयन करना है।
- सिस्टम रंग: रंगीन प्रणालियों के लिए, उस रंग प्रणाली में उच्च आरंभिक गतिविधि वाले फोटोइनिशिएटर का चयन करना आवश्यक है। अध्ययनों से पता चला है कि काले यूवी-सख्त सिलिकॉन सामग्रियों में, आईटीएक्स, टीपीओ, 819, 907, और 369 के रूप में आरंभ करने वालों के पास कम इलाज का समय होता है, जो इंगित करता है कि इन आरंभ करने वालों में रंगीन प्रणालियों में अपेक्षाकृत उच्च आरंभ गतिविधि होती है।
- कठोरता विधिउदाहरण के लिए, हाइब्रिड रेडिकल-कैटियनिक फोटोइनिशिएटर्स रेडिकल पॉलिमराइजेशन और कैटियनिक पॉलिमराइजेशन दोनों से गुजर सकते हैं।जो कमजोरियों से बच सकता है और ताकतों को पूरा मौका दे सकता है।, सहकारिता प्रभावों के साथ।
2प्रकाश स्रोत की विशेषताएं और कठोरता की स्थिति
- प्रकाश स्रोत तरंग दैर्ध्य: फोटोइनिशिएटर का अवशोषण स्पेक्ट्रम विकिरण स्रोत के उत्सर्जन स्पेक्ट्रम से मेल खाना चाहिए और इसमें अपेक्षाकृत उच्च मोलर विलुप्त होने का गुणांक होना चाहिए।LAP फोटोइनिशिएटर में अधिकतम 380 तक की अवशोषण तरंग दैर्ध्य होती है.5 एनएम और 410 एनएम तक के अवशोषण बैंड, जो नीली रोशनी से उत्तेजित हो सकता है और विशिष्ट एलईडी प्रकाश स्रोतों के लिए उपयुक्त है।
- प्रकाश की तीव्रता और विकिरण समय: विभिन्न फोटोइनिशिएटर्स में प्रकाश की तीव्रता और विकिरण समय के प्रति अलग-अलग संवेदनशीलता होती है। अध्ययनों से पता चला है कि जब फोटोइनिशिएटर की एकाग्रता 7% होती है, तोयूवी फोटोकेरिंग के लिए आवश्यक तीव्रता सबसे कम है, यानी, सख्त गति सबसे तेज है। हालांकि, इस बिंदु से परे एकाग्रता को बढ़ाना जारी रखने से वास्तव में सख्त गति कम हो जाएगी।
- इलाज का माहौल: ऑक्सीजन सामग्री और उपचार वातावरण में तापमान जैसे कारक फोटोइनिशिएटर की प्रभावशीलता को प्रभावित करेंगे। उदाहरण के लिए, कैटियनिक फोटोक्यूरिंग में छोटी मात्रा में सिकुड़ना होता है,मजबूत आसंजन, और यह कठोरता की प्रक्रिया के दौरान ऑक्सीजन द्वारा बाधित नहीं है, जिससे यह एरोबिक वातावरण में फोटोक्युरिंग के लिए उपयुक्त है।
3अनुप्रयोग प्रदर्शन आवश्यकताएं
- इलाज की गति: अलग-अलग अनुप्रयोगों में सख्त गति के लिए बहुत अलग आवश्यकताएं हैं। झेजियांग एमओके द्वारा विकसित एलटीसीसी तेजी से पराबैंगनी-सख्त प्रवाहकीय चांदी पेस्ट को 5 सेकंड के भीतर सख्त किया जा सकता है,इसे तेजी से कठोर करने की आवश्यकता वाले उत्पादन लाइनों के लिए उपयुक्त बनाना.
- कठोरता गहराई: मोटी फिल्म प्रणालियों के लिए, फोटोइनिशिएटर की कठोरता को ध्यान में रखना आवश्यक है। अध्ययनों से पता चला है कि रुथेनियम/सोडियम पर्सुल्फेट (आरयू/एसपीएस) प्रणाली मोटी संरचनाओं को बहुल कर सकती है (8.88±0.94 मिमी), जबकि IRGACURE 2959 (1.62±0.49 मिमी) द्वारा शुरू किए गए हाइड्रोजेल में प्रवेश की गहराई कम है।
- अंतिम प्रदर्शन: फोटोइनिशिएटर और उसके फोटोलिसिस उत्पाद गैर विषैले, गंधहीन, स्थिर, लंबे समय तक स्टोर करने में आसान होने चाहिए और अंतिम उत्पाद के प्रदर्शन पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं पड़ेगा।
3.3 सामग्री चयन में प्रमुख मापदंडों की तुलना
चयन कारक |
प्रकाश स्थिरीकरण |
फोटोइनिशिएटर |
मुख्य कार्य |
सामग्री के प्रकाश क्षरण को रोकें और सेवा जीवन का विस्तार करें |
तेजी से कठोरता प्राप्त करने के लिए पॉलीमराइजेशन प्रतिक्रिया शुरू करें |
कार्यप्रणाली |
पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित करता है, मुक्त कणों को कैप्चर करता है, उत्तेजित अवस्थाओं को बुझाता है |
सक्रिय प्रजातियों को उत्पन्न करने और बहुलकरण शुरू करने के लिए प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करें |
मुख्य प्रकार |
पराबैंगनी अवशोषक, अवरुद्ध अमाइन, बुझाने वाले आदि |
कट्टरपंथी प्रकार, कैशनिक प्रकार, संकर प्रकार |
सामग्री संगतता |
पोलीमर प्रकार, आणविक संरचना, प्रसंस्करण स्थितियों के साथ मिलान |
प्रीपॉलिमर प्रकार, सिस्टम रंग, सख्त करने की विधि के साथ मिलान |
पर्यावरण के अनुकूल |
जलवायु परिस्थितियों, रासायनिक जोखिम, सेवा जीवन पर विचार करें |
प्रकाश स्रोत तरंग दैर्ध्य, प्रकाश तीव्रता, उपचार वातावरण पर विचार करें |
प्रदर्शन संकेतक |
ऑप्टिकल प्रदर्शन, यांत्रिक गुणों की प्रतिधारण दर, मौसम प्रतिरोध |
कठोरता गति, कठोरता गहराई, अंतिम उत्पाद प्रदर्शन |
विशेष आवश्यकताएं |
पर्यावरण संरक्षण, सुरक्षा, कम अस्थिरता |
विषाक्तता, गंध, भंडारण स्थिरता |
IV. प्रक्रिया अनुकूलन में प्रभाव और नियंत्रण
4.1 उत्पादन प्रक्रियाओं और दक्षता पर प्रकाश स्थिरीकरण का प्रभाव
प्रकाश स्थिरीकरकों का चयन और उपयोग उत्पादन प्रक्रियाओं और दक्षता पर कई प्रभाव डालता हैः
1प्रसंस्करण तापमान और स्थिरता का प्रभाव
- थर्मल स्थिरता की आवश्यकताएं: प्रकाश स्थिरीकरकों को सामग्री प्रसंस्करण के दौरान स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए थर्मल स्थिरता की एक निश्चित डिग्री की आवश्यकता होती है और प्रसंस्करण तापमान पर विघटित नहीं होती है। उदाहरण के लिए,प्रकाश स्थिरीकरण 622 उच्च तापमान प्रसंस्करण प्रतिरोध है और उच्च तापमान प्रक्रियाओं जैसे इंजेक्शन मोल्डिंग और एक्सट्रूज़न के लिए अनुकूलित कर सकते हैं.
- प्रसंस्करण खिड़की पर प्रभाव: विभिन्न प्रकाश स्थिरीकरणों में विघटन के विभिन्न तापमान और थर्मल स्थिरताएं होती हैं, जो सामग्री के प्रसंस्करण खिड़की को प्रभावित करेगी।कुछ प्रकाश स्थिरीकरण उच्च तापमान पर गैस उत्पन्न करने के लिए विघटित हो सकता है, जिससे उत्पाद में बुलबुले या सतह दोष होते हैं।
- विस्तारित प्रसंस्करण समय: कुछ मामलों में, विशेष रूप से मिश्रित प्रकाश स्थिरीकरण का उपयोग करते समय,यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्रकाश स्थिरीकरण सामग्री में पूरी तरह से बिखरा हुआ और समान रूप से वितरित है, प्रसंस्करण समय को उचित रूप से विस्तारित करना आवश्यक हो सकता है.
2जोड़ने की विधि और फैलाव नियंत्रण
- जोड़ने का समय: प्रकाश स्थिरीकरकों को जोड़ने का समय सामग्री में उनके फैलाव और प्रभावशीलता पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है।प्रकाश स्थिरीकरण सामग्री के पिघलने के प्रारंभिक चरण में सामग्री में समान फैलाव सुनिश्चित करने के लिए जोड़ा जाना चाहिए.
- फैलाव प्रौद्योगिकी: प्रकाश स्थिरीकरकों के फैलाव प्रभाव को बेहतर बनाने के लिए कभी-कभी विशेष फैलाव प्रौद्योगिकियों या उपकरणों की आवश्यकता हो सकती है। उदाहरण के लिए कृषि फिल्मों के उत्पादन में,एक उच्च गति मिक्सर या जुड़वां पेंच extruder का उपयोग कर प्रकाश स्थिरीकरण की फैलाव एकरूपता में सुधार कर सकते हैं.
- मास्टरबैच तैयार करना: मास्टरबैच के रूप में प्रकाश स्थिरीकरण जोड़ने से माप की सटीकता और फैलाव प्रभाव में सुधार हो सकता है,विशेष रूप से उन अवसरों के लिए उपयुक्त है जहां अतिरिक्त राशि के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है.
3मिश्रण के सामंजस्य प्रभावों का अनुकूलन
- बहु-घटक यौगिक: उद्योग में, 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, जो उत्कृष्ट प्रभाव प्राप्त कर सकता है जो एक एकल प्रकाश स्थिरकर्ता प्राप्त नहीं कर सकता है।
- सामंजस्य तंत्रउदाहरण के लिए, Uvinul 4050 का उपयोग अकेले या उच्च आणविक भार वाले प्रकाश स्थिरीकरणकर्ता HALS के साथ मिलकर सामंजस्य प्रभाव प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।इसमें बेंज़ोएट पराबैंगनी अवशोषक और बाधाग्रस्त फेनोल एंटीऑक्सिडेंट के साथ अच्छे सिनर्जेटिक प्रभाव हैं, जो पीपी और एचडीपीई के मौसम प्रतिरोध और रंग स्थिरता में सुधार कर सकता है।
- जोड़ अनुपात का अनुकूलन: विभिन्न प्रकाश स्थिरीकरकों को मिश्रित करते समय सर्वोत्तम प्रभाव प्राप्त करने के लिए प्रत्येक घटक के अनुपात को अनुकूलित करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, ऑटोमोबाइल कोटिंग्स में,BASF प्रकाश स्थिरीकरण 292 की अनुशंसित मात्रा 0 है.5-2%, और इसका प्रयोग 1-3% पराबैंगनी अवशोषक जैसे टिनूविन 1130 और टिनूविन 384-2 के साथ किया जा सकता है।
4.2 उत्पादन प्रक्रियाओं और दक्षता पर फोटोइनिशिएटर्स का प्रभाव
फोटोइनिशिएटर्स की विशेषताओं और उपयोग का फोटोकेरिंग प्रक्रिया और उत्पादन दक्षता पर निर्णायक प्रभाव पड़ता है:
1प्रकाश स्रोत चयन और ऊर्जा नियंत्रण
- प्रकाश स्रोत मिलानउदाहरण के लिए, IRGACURE 2959 और LAP 320-500 एनएम तरंग दैर्ध्य सीमा में प्रभावी हैं।जबकि रुथेनियम/सोडियम पर्सुल्फेट प्रणाली में 400-500 एनएम दृश्य प्रकाश सीमा में बेहतर प्रभाव है.
- ऊर्जा घनत्व अनुकूलनप्रकाश आरंभकों की आरंभ दक्षता प्रकाश स्रोत के ऊर्जा घनत्व से निकटता से संबंधित है।अध्ययनों से पता चला है कि विभिन्न फोटोइनिशिएटरों के पास ऊर्जा घनत्व के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं हैं, जिन्हें विशिष्ट परिस्थितियों के अनुसार अनुकूलित करने की आवश्यकता है।
- एलईडी प्रकाश स्रोतों के फायदे: उन्नत फोटोइनिशिएटर फॉर्मूलेशन एलईडी और दृश्य प्रकाश उपचार प्रौद्योगिकियों के लिए संक्रमण का समर्थन करते हैं, उत्पाद की गुणवत्ता को बनाए रखते हुए या सुधारते हुए पर्यावरण लक्ष्यों के साथ उत्पादन को संरेखित करते हैं.
2. एकाग्रता नियंत्रण और इलाज की दक्षता
- इष्टतम एकाग्रता का निर्धारण: फोटोइनिशिएटर की एकाग्रता का कठोरता दर पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। अध्ययनों से पता चला है कि जब फोटोइनिशिएटर की एकाग्रता 7% होती है,यूवी फोटोकेरिंग के लिए आवश्यक तीव्रता सबसे कम है, यानी, सख्त गति सबसे तेज है। हालांकि, इस बिंदु से परे एकाग्रता को बढ़ाना जारी रखने से वास्तव में सख्त गति कम हो जाएगी।
- कठोरता की गहराई पर एकाग्र