Was sind lichtempfindliche Materialien?

Apr 18, 2024

Lichtempfindliche Materialien bestehen aus Polymeren, die nach der Bestrahlung mit Licht in relativ kurzer Zeit schnelle physikalische und chemische Veränderungen erfahren können. Lichtempfindliche Materialien zeichnen sich durch eine hohe Produktionseffizienz, eine hohe Energienutzungsrate, eine geringe Emission organischer flüchtiger Stoffe und eine erhöhte Flexibilität bei der Beschichtung verschiedener Substrate wie Papier, Kunststoff, Leder, Metall, Glas und Keramik aus.

Was sind die Verwendungszwecke vonPwärmeempfindliche Materialien?

Lichtempfindliche Harze als lichtempfindliche Materialien werden aufgrund ihrer schnellen Aushärtezeit und geringen Umweltverschmutzung häufig in der Medizin-, Bau-, Druck-, 3D-Druck- und anderen Industrie eingesetzt.

Medizinische Industrie

In der medizinischen Industrie werden lichtempfindliche Harze hauptsächlich zur Wiederherstellung und Verschönerung von Zahndefekten, also Frontzahndefekten, verwendet und können auch zum Füllen und Reparieren von Hohlräumen im Seitenzahnbereich und zur Befestigung kieferorthopädischer Brackets verwendet werden.

Baugewerbe

In der Bauindustrie werden lichtempfindliche Harze als Reparaturmittel eingesetzt. Beispielsweise werden lichtempfindliche Monomere als Verdünnungsmittel verwendet, und UV-härtbare Klebstoffe zeichnen sich durch niedrige Viskosität, schnelle Aushärtung bei niedrigen Temperaturen und hohe Klebefestigkeit aus, nachdem sie mit Asphalt, Harz und anderen Produkten gehärtet und modifiziert wurden. Allerdings ist eine ultradünne, verschleißfeste und rutschfeste Schutzschicht hilfreich für die Wartung und Reparatur von Straßenoberflächen und Landebahnen.

Verpackungsindustrie

In der Verpackungsindustrie werden lichtempfindliche Harze häufig zum Aushärten von Sprühfarben für die Außenoberfläche von Produkten verwendet. Im Vergleich zur herkömmlichen natürlichen Härtung ist die Geschwindigkeit der Lichthärtung viel schneller und ihre nichtflüchtigen Härtungseigenschaften haben ihren Einsatzwert in der Beschichtungsindustrie erhöht. Beispielsweise können lichtempfindliche Beschichtungen die Abrieb- und Fleckenbeständigkeit von Holzböden verbessern, VOC-Emissionen reduzieren, Produktionszyklen verkürzen und die Produktionsumgebung verbessern. Mittlerweile kann das Aufbringen von Beschichtungen auf PVC-Platten für Kunststoffprodukte die Kratzfestigkeit von PVC-Platten verbessern und die Migration von Weichmachern verhindern.

3D-Druckindustrie

In der 3D-Druckindustrie basiert der lichthärtende 3D-Druck auf der Tröpfchenstrahltechnologie, bei der flüssige lichtempfindliche Harze zur Formung von Teilen verwendet und mit ultraviolettem Licht ausgehärtet werden, was die Genauigkeit verbessern und die Kosten senken kann.

Geschichte und Entwicklung lichtempfindlicher Materialien

Die Photopolymerisationstechnologie wurde erstmals in den 1970er Jahren entwickelt und die Forschung zu Photoinitiatoren hat in den letzten Jahrzehnten große Fortschritte erzielt. Beispielsweise wurde die Wellenlänge der auf den Photoinitiator abgestimmten Lichtquelle auf sichtbares Licht ausgeweitet und ist nicht mehr auf den ultravioletten Bereich beschränkt. Ein weiteres Beispiel ist, dass Photoinitiatoren durch die Einführung ionischer Salze oder supramolekularer Wirkung eine gute Initiierungsleistung im Wassersystem aufrechterhalten können. Mittlerweile wurden makromolekulare Photoinitiatoren entwickelt, um den Nachteil zu beheben, dass kleine molekulare Photoinitiatoren leicht aus dem System migrieren können. Obwohl es auf diesem Gebiet immer noch Herausforderungen gibt, die noch nicht bewältigt wurden, wird die Forschung zu Photoinitiatoren nicht vorenthalten. Ganz zu schweigen von der Vertiefung der Forschung wird die Entwicklung umweltfreundlicher und multifunktionaler Photoinitiatoren, die eine hervorragende Initiierungsleistung erzielen, zu einer weiteren interessanten Forschung auf diesem Gebiet.

Andererseits war die durch die Polymerisation verursachte Schrumpfung schon immer ein großer Engpass, der die Entwicklung der Photopolymerisationstechnologie, insbesondere der radikalischen Photopolymerisation, behinderte. Aufgrund des Mangels an Echtzeit-Charakterisierungsmethoden zur Untersuchung des Schrumpfungsprozesses des Photopolymerisationssystems haben Forscher ein Forschungsmittel zur Echtzeitüberwachung entwickelt und so die Auswirkung von Monomerstrukturen und Photopolymerisationskomponenten auf den gesamten Schrumpfungsprozess weiter untersucht. Auf dieser Grundlage wurde eine neue Strategie zur Reduzierung der Polymerisationsschrumpfung entwickelt, die dabei hilft, eine schnelle Festkörper-Photopolymerisation von (Meth)acrylatmonomeren zu erreichen.

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