notizie sull'azienda Una svolta nell'indurimento UV: come ottenere sia l'indurimento profondo che il basso ingiallimento tramite meccanismi di fotobranchemento

Nel campo dell'indurimento UV, ci troviamo spesso di fronte a un "triangolo impossibile": indurimento profondo, alta densità di colore (o alta trasparenza) e basso ingiallimento. Le formulazioni UV tradizionali sono come uno studente che eccelle in un'area ma fatica in un'altra. Cerchi l'indurimento profondo? In rivestimenti spessi o sistemi ad alto pigmento (come il biossido di titanio e il nero di carbonio), la luce UV viene quasi completamente assorbita dall'iniziatore e dai pigmenti non appena entra nella superficie, con conseguente "superficie asciutta, non base asciutta". Cerchi un basso ingiallimento? Molti iniziatori altamente efficienti (specialmente sinergisti amminici o alcuni chetoni) lasciano dietro di sé "residui" cromofori dopo la reazione, trasformando istantaneamente il rivestimento originariamente cristallino in ingiallito e sbiadito. Sembra che dobbiamo sempre scendere a compromessi sulle prestazioni. È stato solo con l'avvento degli iniziatori di fotobranche che è stata offerta una soluzione brillante a questo dilemma: una soluzione che fa due colpi con una fava.

I fotoiniziatori (PI) tradizionali sono come alberi in una foresta. Dopo aver assorbito la luce UV (nutrienti), si decompongono per produrre radicali liberi (soldati), ma i loro "resti" (prodotti di decomposizione) sono ancora alberi, ancora più densi, che bloccano la luce successiva. Questo è l'"effetto di attrito interno" o "effetto schermatura". Il PI di superficie assorbe una grande quantità di energia luminosa, causando una diminuzione esponenziale dell'intensità della luce UV, impedendole di penetrare in profondità nel rivestimento.

Nelle vernici, le particelle di pigmento disperdono e assorbono ulteriormente la luce, aggravando la situazione. Gli iniziatori di fotobranche (PBI), in particolare la famiglia degli ossidi di acilfosfina (come TPO, TPO-L, BAPO, ecc.), hanno un meccanismo completamente diverso. Quando una molecola di PBI assorbe fotoni e si decompone, il tasso di assorbimento UV dei suoi frammenti radicalici liberi risultanti è significativamente inferiore a quello della molecola PI originale alla lunghezza d'onda di eccitazione originale. In altre parole, durante la reazione, i PBI "si sacrificano", trasformandosi da una "barriera luminosa" in un "canale luminoso".

Man mano che la superficie si indurisce, il PBI si degrada e sbianca continuamente, aumentando la "trasparenza" del rivestimento alla luce UV. La successiva luce UV può quindi penetrare in profondità, ottenendo un indurimento "penetrante". Questo è il motivo fondamentale per cui si comportano eccezionalmente bene nei sistemi di vernici a film spesso e colorate.

L'ingiallimento dei rivestimenti è in gran parte dovuto all'assorbimento indesiderato dei prodotti di degradazione dell'iniziatore nella regione della luce visibile (in particolare la regione blu-viola), con conseguente colore complementare: giallo. La brillantezza degli iniziatori di fotobranche risiede nel fatto che i loro prodotti di degradazione non solo mostrano un assorbimento ridotto nella regione UV, ma anche un assorbimento estremamente basso nella regione della luce visibile.

Sono iniziatori "puliti". Prendiamo come esempio il classico TPO (2,4,6-trimetilbenzoil-difenilfosfina ossido); i suoi frammenti di degradazione sono essi stessi a basso contenuto di cromofori, producendo quasi nessun colore. Questo li rende ideali per la produzione di vernici ad alta trasparenza, rivestimenti bianchi e inchiostri di colore chiaro. Pertanto, la fotobranche raggiunge due obiettivi contemporaneamente: per lo sbiancamento della luce UV: apre percorsi fisici, consentendo l'indurimento profondo; per lo sbiancamento della luce visibile: elimina i residui cromofori, risolvendo il problema dell'ingiallimento.