光引發劑是指能夠通過光引發和促進化學反應的一類化合物,它們可以吸收光能并在分子內部引起能量轉移,從而產生自由基,進而催化或加速化學反應的進行。在實際應用中,光引發劑廣泛應用于高分子材料、染料、印刷、涂料等領域,為這些領域的發展帶來了巨大的貢獻。
光引發劑可分為可見光引發劑和紫外光引發劑兩類。它們的作用機理是不同的,但都依賴于吸收光子引發膠體、物理學、高分子、有機化學反應的發生。
在可見光引發劑中,最常用的是吡咯烷酮類化合物。它們具有大吸收光譜范圍和高光穩定性的特點,在可見光區能夠有效地吸收光子能量從而產生激發態。這些激發態可以通過電子轉移或者自旋轉移與相應的基質分子反應,引起一系列可逆或者不可逆化學反應的發生。
在紫外光引發劑中,最常用的是苯甲酸類化合物。它們具有吸收范圍窄、反應體系操作簡便等優點,能夠促進很多重要的低聚和高聚反應,如光氧化、光凝膠、光敏劑、印刷化學、塑料、化肥、農藥等。這些過程中的反應類型包括自由基聚合、巰基交聯、光誘導分解、酯交換和縮聚等。雖然苯甲酸類化合物對紫外光敏感,但它們不能直接產生自由基,為了引發反應,它們需要先接受光子能夠變成激發態,然后轉化成能產生自由基的化合物,最終催化和促進化學反應的發生。
由于光引發劑對化學反應的促進作用是瞬間的,因此在實際應用中,需要控制其使用量,避免過量使用引發化學反應的不可控性。同時,光引發劑的增加也增加了光引發劑殘留的可能性,這對人體和環境都有一定的危害。因此,在使用光引發劑時,應該切實掌握其特性和應用規律,并盡可能的減少使用量,以保證其安全性和可靠性。