Производители фотоинициаторов TPO считают, что фотоинициаторы, также известные как фотосенсибилизаторы или фотоотверждающие агенты, представляют собой класс соединений, которые могут поглощать энергию определенной длины волны в ультрафиолетовой (250~420 нм) или видимой области света (400~800 нм) и производить свободные радикалы, катионы и т. д. Это приводит к полимеризации мономера, сшиванию и отверждению.
Производители TPO считают, что фотоинициатор является ключевым компонентом системы фотоотверждения, который связан с тем, могут ли олигомер и разбавитель рецептурной системы быстро превращаться из жидкого в твердое вещество под воздействием света, то есть происходит сшитое отверждение. Его основная функциональная особенность заключается в том, что молекула инициатора обладает определенной способностью поглощать свет в ультрафиолетовой (200~400 нм) или видимой области спектра (400~800 нм). После прямого или непрямого поглощения световой энергии молекула инициатора переходит из основного состояния в активное возбужденное, образуя активный фрагмент, который может инициировать полимеризацию мономера. Этими фрагментами могут быть свободные радикалы, катионы, анионы или ионные радикалы.
Производители TPO считают, что в зависимости от различных производимых активных фрагментов фотоинициаторы можно разделить на фотоинициаторы свободнорадикальной полимеризации и фотоинициаторы катионной полимеризации, из которых широко используются фотоинициаторы свободнорадикальной полимеризации, за которыми следуют катионные фотоинициаторы. Существует мало исследований по анионным фотоинициаторам, и о коммерческом применении не сообщалось.
Производители TPO считают, что во многих реальных системах фотоотверждения процесс образования активного инициированного мусора включает химические взаимодействия между фотоинициатором и другими вспомогательными компонентами, способствующими образованию активного мусора и повышающими эффективность инициирования. Эти вспомогательные компоненты могут называться соинициаторами, сенсибилизаторами или фотосенсибилизаторами в зависимости от их конкретной функции. Инициатор является важной частью бимолекулярной системы фотоинициации, и его часто называют сенсибилизатором, если он расходуется в результате химической реакции во время фотоинициации для стимулирования фотоинициации. Фотосенсибилизаторы также могут взаимодействовать с фотоинициаторами, способствуя фотополимеризации, но между ними возникает только физический эффект передачи энергии. Принцип действия заключается в том, что молекула фотосенсибилизатора поглощает световую энергию большой длины волны и переходит в возбужденное состояние. Посредством межмолекулярного физического взаимодействия энергия передается от возбужденной молекулы фотосенсибилизатора к молекуле инициатора. Таким образом, молекулы инициатора, которые не могут поглощать энергию длинноволнового света, косвенно переходят из основного состояния в возбужденное, образуя фрагменты с активностью инициирования полимеризации. Этот процесс также известен как фотосенсибилизация. В течение всего процесса фотосенсибилизатор не расходуется, а просто многократно проходит через систему в качестве носителя энергии.
Производители TPO считают, что чем больше перекрытие между пиком поглощения фотоинициатора и основной полосой излучения источника света, тем выше эффективная степень усиления излучения фотоинициатора и тем лучше эффект повышения скорости отверждения чернил. Пиковое значение UV-LED невелико, а энергия излучения сосредоточена в узком ультрафиолетовом спектре, поэтому УФ-отверждение может быть сосредоточено только в узком ультрафиолетовом спектре. В настоящее время длина волны источника света для отверждения УФ-светодиодами составляет в основном 365 нм, 375 нм, 385 нм, 395 нм и 405 нм, а ширина полосы излучения источника света с каждой длиной волны составляет около 10 нм. Однако большинство фотоинициаторов, представленных на рынке, обладают сильным поглощением при 300-370 нм, а эффективность поглощения света в диапазоне более 370 нм оставляет желать лучшего, что приводит к различным спектрам излучения источника света в системе отверждения УФ-светодиодами и традиционном фотоинициаторе.
