कंपनी की खबर मेथिल रेडिकल्स: यूवी इलाज में उच्च दक्षता का एक कम करके आंका गया रहस्य

यूवी इलाज फॉर्मूलेशन की चर्चा में, ध्यान आमतौर पर फोटोइनिशिएटर्स के अवशोषण स्पेक्ट्रम, डार्क हाइडिंग पावर, माइग्रेशन और सुरक्षा पर होता है, कुछ ही इस बात पर विचार करते हैं कि "कौन से मुक्त कण उत्पन्न होते हैं" प्रदर्शन अनुकूलन के प्राथमिक साधन के रूप में। यूवी इलाज की दक्षता के खेल में, निर्णायक कारक सबसे नया प्रकाश स्रोत या सबसे महंगा इनिशिएटर नहीं हो सकता है, बल्कि—एक अनदेखा मुक्त कण। वास्तव में, छोटी मात्रा, अत्यधिक प्रतिक्रियाशील प्रजातियां जैसे मिथाइल (·CH₃) रेडिकल्स दीक्षा दरों, प्रारंभिक श्रृंखला वृद्धि कैनेटीक्स और कम-ऊर्जा विकिरण स्थितियों के तहत इलाज दक्षता में एक कम करके आंका गया लेकिन महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।

मिथाइल रेडिकल्स के महत्व को समझने के लिए, हमें सबसे पहले यूवी इलाज की मुख्य चुनौतियों में से एक को संबोधित करना होगा: प्रसार सीमा। यूवी इलाज प्रक्रिया अनिवार्य रूप से फोटोइनिशिएटर को यूवी प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करने और फिर अत्यधिक प्रतिक्रियाशील प्राथमिक रेडिकल्स का उत्पादन करने के लिए तोड़ने में शामिल है। ये रेडिकल्स "इग्नाइटर्स" की तरह काम करते हैं, जो फॉर्मूलेशन में मोनोमर्स और ओलिगोमर्स (एक्राइलेट्स) पर तेजी से हमला करते हैं, एक श्रृंखला पोलीमराइजेशन प्रतिक्रिया शुरू करते हैं और तुरंत तरल पदार्थ को ठोस अवस्था में बदल देते हैं। यह प्रक्रिया प्रतिक्रिया के शुरुआती चरणों में बहुत तेजी से होती है। हालांकि, जल्द ही समस्याएं उत्पन्न होती हैं: चिपचिपाहट में नाटकीय वृद्धि: जैसे-जैसे पोलीमराइजेशन प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है, सिस्टम की चिपचिपाहट तेजी से बढ़ती है, जल्दी से "जेल" अवस्था में प्रवेश करती है। "भारी पैदल सेना" की दुविधा: पारंपरिक फोटोइनिशिएटर्स (जैसे टीपीओ, 1173, 184, आदि) के टूटने से उत्पन्न प्राथमिक रेडिकल्स अक्सर अपेक्षाकृत बड़े और भारी अणु होते हैं (उदाहरण के लिए, बेंजोयल रेडिकल्स)।

ट्रॉम्सडॉर्फ प्रभाव: उच्च-चिपचिपाहट वाले सिस्टम में, ये विशाल, भारी बख्तरबंद मुक्त कण तेजी से फंस जाते हैं, उनकी ट्रांसलेशनल और प्रसार क्षमताएं गंभीर रूप से सीमित हो जाती हैं। वे अप्रतिक्रियाशील मोनोमर्स को प्रभावी ढंग से खोजने और उन पर हमला करने के लिए संघर्ष करते हैं। यह यूवी इलाज की "दक्षता की छत" है: भले ही अप्रतिक्रियाशील मोनोमर्स सिस्टम में बने रहें, मुक्त कण उन तक नहीं पहुंच सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सीमित रूपांतरण दर, अधूरा इलाज और समझौता प्रदर्शन होता है। यह समस्या विशेष रूप से मोटी कोटिंग्स, उच्च-वर्णक/भराव मिश्रण, या उच्च-चिपचिपाहट वाले सिस्टम (जैसे यूवी चिपकने वाले) में स्पष्ट है।

मिथाइल रेडिकल्स को अक्सर माध्यमिक रेडिकल्स के रूप में देखा जाता है, जो एक सहायक भूमिका निभाते हैं। वे से उत्पन्न हो सकते हैं: इनिशिएटर्स का गहरा विखंडन (कुछ प्राथमिक रेडिकल्स प्रकाश के नीचे आगे टूट सकते हैं); और श्रृंखला स्थानांतरण प्रतिक्रियाएं (अत्यधिक प्रतिक्रियाशील रेडिकल्स फॉर्मूलेशन में अन्य घटकों से हाइड्रोजन परमाणुओं को हटा सकते हैं, जैसे कि विशिष्ट सहायक, सॉल्वैंट्स, या यहां तक कि मोनोमर्स)। उन्हें कम क्यों आंका जाता है? क्योंकि वे छोटी मात्रा में मौजूद होते हैं, कम जीवनकाल होता है, और पारंपरिक विश्लेषणात्मक विधियों का उपयोग करके सटीक रूप से पता लगाना मुश्किल होता है, समग्र प्रतिक्रिया कैनेटीक्स में उनका योगदान काफी कम आंका जाता है। उद्योग "मुख्य हमलावरों"—प्राथमिक रेडिकल्स को श्रेय देने की प्रवृत्ति रखता है।

1. चरम गतिशीलता: मिथाइल रेडिकल्स बेहद छोटे होते हैं। उनका आकार और द्रव्यमान किसी भी फोटोइनिशिएटर टुकड़े से बहुत छोटा होता है। इसका मतलब है कि जबकि वे बड़े प्राथमिक रेडिकल्स "कीचड़ में फंसे" हैं और हिलने में असमर्थ हैं, मिथाइल रेडिकल्स अपने अत्यंत छोटे आकार के कारण अत्यधिक क्रॉस-लिंक्ड पॉलीमर नेटवर्क के "अंतराल" के माध्यम से अपेक्षाकृत स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं।

2. अत्यधिक उच्च प्रतिक्रियाशीलता: हालांकि छोटे, मिथाइल रेडिकल्स में अत्यधिक उच्च प्रतिक्रियाशीलता होती है। उनमें एक्रिलेट डबल बॉन्ड पर हमला करने और पोलीमराइजेशन शुरू करने की बहुत मजबूत क्षमता होती है। समग्र प्रभाव: रूपांतरण दर के "अंतिम 5%" को बढ़ाना। यूवी इलाज के बाद के चरणों में, जब प्रसार सीमाओं के कारण प्रतिक्रिया दर तेजी से गिरती है, तो सिस्टम के अंतिम गुण (जैसे कठोरता, रासायनिक प्रतिरोध और कम गंध) सटीक रूप से इस "अंतिम 5%" रूपांतरण दर पर निर्भर करते हैं।

जैसे-जैसे यूवी तकनीक अधिक चुनौतीपूर्ण क्षेत्रों (जैसे उच्च-अवरोध स्याही, पानी आधारित यूवी, और बायोमेडिकल 3डी प्रिंटिंग) में आगे बढ़ती है, सिस्टम की चिपचिपाहट और जटिलता दैनिक रूप से बढ़ रही है। "प्रसार सीमा" "दीक्षा दक्षता" की तुलना में दूर करने के लिए और भी अधिक कठिन बाधा बन जाएगी।