در قلب فناوری پخت با اشعه فرابنفش، آغازگر نوری (Photoinitiators) به عنوان کلیدی‌ترین جزء عمل می‌کنند. این ترکیبات، انرژی نور UV را جذب کرده و فرآیند پلیمریزاسیون را آغاز می‌کنند، که به سرعت منجر به تشکیل یک پوشش سخت و مقاوم می‌شود.
این مقاله به بررسی جامع مکانیسم عملکرد آغازگرنوری (Photoinitiators) ، انواع آن‌ها (آغازگر نوع I و نوع II)، گریدهای تجاری رایج و معیارهای انتخاب می‌پردازد. همچنین، به چالش‌های مهمی مانند زردشدگی و مهاجرت که در فرآیند فرمولاسیون با آن‌ها روبرو هستیم، اشاره خواهد شد تا راهنمای کاملی برای مهندسین و فرمولاتورها ارائه گردد.
۱. اهمیت آغازگرنوری در شروع پلیمریزاسیون
آغازگرنوری (Photoinitiators) ، مولکول‌های حساس به نور هستند که به طور استراتژیک در فرمولاسیون‌های UV Cure گنجانده می‌شوند تا انرژی فوتون‌های UV را به انرژی شیمیایی تبدیل کنند. این فرآیند باعث تولید گونه‌های واکنشی (مانند رادیکال‌های آزاد یا کاتیون‌ها) می‌شود که به عنوان «جرقه» برای آغاز واکنش پلیمریزاسیون عمل می‌کنند. کارایی یک پوشش، از جمله سرعت پخت، میزان پخت عمقی (Through Cure)، و حتی خواص ظاهری آن مانند شفافیت و مقاومت به زردشدگی، به شدت به انتخاب و غلظت آغازگر نوری بستگی دارد.
۲. مکانیسم عملکرد آغازگرنوری (Photoinitiators)
آغازگرنوری (Photoinitiators) بر اساس مکانیسم تولید گونه‌های فعال به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
۲.۱. آغازگرهای نوع I (Cleavage Type)
این دسته از آغازگرها با جذب یک فوتون UV، به صورت درون‌مولکولی و از طریق شکست یک پیوند شیمیایی (معمولاً پیوند α)، به دو یا چند رادیکال آزاد تبدیل می‌شوند. این رادیکال‌ها به سرعت و با کارایی بالا پلیمریزاسیون را آغاز می‌کنند.
- انواع متداول: هیدروکسی کتون‌ها (Hydroxy ketones) و آسیل فسفین اکسیدها (Acyl phosphine oxides).
- مزایا: کارایی بالا و سرعت پخت سریع، به‌ویژه در لایه‌های سطحی.
۲.۲. آغازگرهای نوع II (H-abstraction Type)
آغازگرهای نوع II پس از جذب نور UV و برانگیخته شدن، به تنهایی قادر به تولید رادیکال نیستند. آن‌ها با استخراج یک اتم هیدروژن از یک دهنده هیدروژن (Co-initiator) مانند آمین‌ها، رادیکال‌های آزاد را تولید می‌کنند.
- انواع متداول: بنزوفنون‌ها (Benzophenones) و تیوگزانتون‌ها (Thioxanthones).
- مزایا: این سیستم‌ها به دلیل استفاده از آمین‌ها، می‌توانند بر ممانعت اکسیژن تا حدودی غلبه کنند.
۲.۳. آغازگرنوری کاتیونی (Cationic Photoinitiators)
این دسته، پلیمریزاسیون را از طریق تولید یک اسید برونستد یا لوئیس آغاز می‌کنند.
- انواع متداول: نمک‌های تری‌آریل سولفونیوم (Triarylsulfonium salts) و دی‌آریل یدونیوم.
- مزایا: به اکسیژن حساس نیستند و برای پخت رزین‌های اپوکسی و وینیل اتر مناسب‌اند.
۳. مقایسه گریدهای تجاری آغازگرنوری | خرید photoinitiator
انتخاب آغازگر نوری به نیازهای فرمولاسیون و شرایط پخت بستگی دارد. در اینجا به مقایسه برخی از گریدهای تجاری رایج پرداخته شده است:
| کلاس شیمیایی | نام تجاری (مثال) | مکانیسم | کاربرد اصلی | مزایا | چالش‌ها |
| آسیل فسفین اکسید | TPO, Irgacure® 819 | نوع I (شکافت α) | پخت عمقی در پوشش‌های ضخیم و رنگی | جذب نور در طول موج‌های بلند، کارایی بالا | هزینه بالاتر |
| هیدروکسی کتون | Irgacure® 184, Darocure® 1173 | نوع I (شکافت α) | پخت سطحی در پوشش‌های نازک و شفاف | عدم زردشدگی، کارایی بالا | نفوذ نور کم، مناسب برای لایه‌های نازک |
| بنزوفنون | Benzophenone | نوع II (استخراج هیدروژن) | پخت سطحی در کنار آمین‌ها، پوشش‌های مات | قیمت پایین، تطابق طیفی خوب | نیاز به آمین، پتانسیل زردشدگی در پوشش‌های شفاف |
| آریل کتون | Genocure® MBF | نوع I (شکافت α) | سیستم‌های بدون زردشدگی | عدم زردشدگی، مناسب برای پوشش‌های شفاف و نازک | |
| تری‌آریل سولفونیوم | Irgacure® 250 | کاتیونی | پخت رزین‌های اپوکسی | مقاومت به اکسیژن | حساسیت به رطوبت |
قیمت Photoinitiator:
شرکت بازرگانی ماران تجارت با سابقه سالها واردات مواد شیمیایی و صنعتی از چین و به عنوان نماینده رسمی برند HAOHUI آماده تامین طیف وسیعی از رزین UV، آغازگرهای نوری شخصی سازی شده برای کاربرد و صنایع مختلف به صورت فروش ریالی از انبار تهران، واردات سفارشی و فروش پروفرمایی می باشد.
شما می توانید جهت خرید photoinitiator مورد نظر خود یا دریافت مشاوره در انتخاب گرید مناسب پروژه تان از طریق شماره های زیر با مشاوران ماران تجارت در ارتباط باشید:
۴. چالش‌های مرتبط با آغازگرنوری (Photoinitiators)
فرمولاتورها باید هنگام انتخاب آغازگر نوری به چندین چالش کلیدی توجه کنند:
-
زردشدگی (Yellowing):
برخی آغازگرها مانند بنزوفنون‌ها، می‌توانند پس از پخت، محصولات جانبی رنگی تولید کنند که به مرور زمان باعث زرد شدن پوشش می‌شود. این پدیده به ویژه در پوشش‌های شفاف و روشن یک عیب جدی محسوب می‌شود.
-
مهاجرت (Migration):
در کاربردهای حساس مانند بسته‌بندی مواد غذایی، قطعات واکنش نداده یا محصولات جانبی حاصل از آغازگر نوری ممکن است از پوشش پلیمری خارج شده و به ماده غذایی مهاجرت کنند. برای حل این مشکل، از آغازگرنوری (Photoinitiators) با وزن مولکولی بالا (Polymeric Photoinitiators) یا آغازگرهایی که به شبکه پلیمری متصل می‌شوند، استفاده می‌شود.
-
تداخل با افزودنی‌ها:
رنگدانه‌ها و تثبیت‌کننده‌های UV (UV Stabilizers) مانند جاذب‌های UV، می‌توانند با آغازگرنوری (Photoinitiators) برای جذب فوتون‌های UV رقابت کنند. این تداخل، پخت عمقی را دشوار می‌سازد و نیازمند یک استراتژی هوشمندانه در انتخاب آغازگرهای مکمل است که در طول موج‌های مختلف جذب داشته باشند.
پشتیبانی فنی و مشاوره فرمولاسیون در ماران تجارت
فلسفه وجودی ماران تجارت، ادغام دانش فنی-تخصصی با علم بازرگانی است. ما تنها یک واردکننده مواد اولیه شیمیایی نیستیم؛ ما شریک توسعه و موفقیت مشتریان خود هستیم.
تیم توسعه فنی ماران تجارت، متشکل از متخصصان فرمولاسیون، آماده است تا در کنار شما باشد. ما با ارائه فرمولاسیون‌های پایه (Start Formulations) و پیشنهادهای علمی برای جایگزینی یا بهینه‌سازی مواد اولیه، به شما کمک می‌کنیم تا به عملکردی منحصربه‌فرد در محصول نهایی خود دست یابید.
چه در چالش‌های سازگاری افزودنی‌ها با مشکل مواجه باشید، چه به دنبال بهینه‌سازی هزینه تمام‌شده یا دستیابی به گریدهای خاصی باشید، ما راه‌حل را در اختیار شما قرار می‌دهیم.
جهت بهره‌مندی از مشاوره تخصصی رایگان، کافیست با واحد فنی و توسعه (داخلی 105) در ارتباط باشید:
۵. نتیجه‌گیری
آغازگرنوری (Photoinitiators) به عنوان نیروی محرکه اصلی در فناوری UV Cure، تعیین‌کننده سرعت، کارایی و کیفیت نهایی پوشش هستند. انتخاب صحیح آغازگر، مستلزم درک عمیق مکانیسم‌های پخت و ملاحظه دقیق چالش‌های فرمولاسیون است. با توجه به تنوع گسترده گریدهای تجاری، فرمولاتورها می‌توانند با انتخاب هوشمندانه، به پوشش‌هایی با عملکرد بهینه دست یابند.
برای کسب اطلاعات جامع‌تر درباره سایر اجزای فرمولاسیون UV Cure، به [مقاله مادر: مرور جامع فرمولاسیون رزین‌های UV Cure] مراجعه کنید.
