Что такое светочувствительные материалы?

Feb 14, 2024

Фоточувствительные материалы состоят из полимеров, которые могут претерпевать быстрые физические и химические изменения за относительно короткий период времени после облучения светом. Фоточувствительные материалы отличаются высокой эффективностью производства, высоким коэффициентом использования энергии, низким уровнем выбросов органических летучих веществ и повышенной гибкостью при нанесении покрытий на различные подложки, такие как бумага, пластик, кожа, металл, стекло и керамика.

Каково использованиептермочувствительные материалы?

Фоточувствительные смолы, как тип светочувствительных материалов, широко используются в медицине, строительстве, полиграфии, 3D-печати и других отраслях благодаря быстрому времени отверждения и низкому загрязнению.

Медицинская промышленность

В медицинской промышленности светочувствительные смолы в основном используются при реставрации и украшении зубов, то есть дефектов передних зубов, а также могут использоваться для заполнения и ремонта полостей задних зубов и фиксации ортодонтических брекетов.

Строительная индустрия

В строительной отрасли светочувствительные смолы используются в качестве ремонтных средств. Например, светочувствительные мономеры используются в качестве разбавителей, а клеи, отверждаемые УФ-излучением, обладают низкой вязкостью, быстрым отверждением при низких температурах и высокой прочностью сцепления после упрочнения и модификации асфальтом, смолой и другими продуктами. При этом слой ультратонкого, износостойкого и противоскользящего защитного слоя полезен при обслуживании и ремонте дорожных покрытий и взлетно-посадочных полос.

Упаковочная промышленность

В упаковочной промышленности светочувствительные смолы широко используются при отверждении аэрозольной краски для наружной поверхности изделий. По сравнению с традиционным естественным отверждением, скорость светового отверждения намного выше, а его характеристики нелетучего отверждения повысили ценность его применения в индустрии покрытий. Например, светочувствительные покрытия могут повысить устойчивость деревянных полов к истиранию и образованию пятен, снизить выбросы ЛОС, сократить производственные циклы и улучшить производственную среду. Между тем, нанесение покрытий на плиты ПВХ для пластиковых изделий может повысить устойчивость плит ПВХ к царапинам и предотвратить миграцию пластификаторов.

3D-печатная индустрия

В индустрии 3D-печати светоотверждаемая 3D-печать основана на технологии капельной струи с использованием жидких светочувствительных смол для формирования деталей и отверждения ультрафиолетовым светом, что может повысить точность и снизить стоимость.

История и эволюция светочувствительных материалов

Технология фотополимеризации была впервые разработана в 1970-х годах, а исследования фотоинициаторов достигли большого прогресса за последние несколько десятилетий. Например, длина волны источника света, согласованного с фотоинициатором, была расширена до видимого света и больше не ограничивается ультрафиолетовой областью. Другим примером является то, что путем введения ионных солей или супрамолекулярного действия фотоинициаторы могут поддерживать хорошие инициирующие свойства в водной системе. Между тем, макромолекулярные фотоинициаторы были разработаны для устранения недостатка, заключающегося в том, что низкомолекулярные фотоинициаторы могут легко мигрировать из системы. Хотя в этой области все еще существуют проблемы, которые еще не решены, исследования фотоинициаторов не будут прекращены. Не говоря уже об углублении исследований, разработка экологически чистых и многофункциональных фотоинициаторов, обладающих превосходными инициирующими характеристиками, станет еще одним интересным исследованием в этой области.

С другой стороны, усадка, вызванная полимеризацией, всегда была основным узким местом, ограничивающим развитие технологии фотополимеризации, особенно свободнорадикальной фотополимеризации. Из-за отсутствия методов определения характеристик в реальном времени для изучения процесса усадки системы фотополимеризации исследователи создали исследовательские средства для мониторинга в реальном времени, тем самым дополнительно изучая влияние мономерных структур и компонентов фотополимеризации на общий процесс усадки. На основе этого была разработана новая стратегия, уменьшающая полимеризационную усадку, которая помогает добиться быстрой твердофазной фотополимеризации (мет)акрилатных мономеров.