Que sont les matériaux photosensibles ?

Apr 18, 2024

Les matériaux photosensibles sont constitués de polymères qui peuvent subir des changements physiques et chimiques rapides dans un laps de temps relativement court après avoir été irradiés par la lumière. Les matériaux photosensibles bénéficient d'une efficacité de production élevée, d'un taux d'utilisation d'énergie élevé, d'une faible émission de matières organiques volatiles et d'une flexibilité accrue dans le revêtement de divers substrats, tels que le papier, le plastique, le cuir, le métal, le verre et la céramique.

Quelles sont les utilisations depmatériaux thermosensibles ?

Les résines photosensibles, en tant que type de matériaux photosensibles, sont largement utilisées dans les secteurs médical, de la construction, de l'impression, de l'impression 3D et dans d'autres industries en raison de leur temps de durcissement rapide et de leur faible pollution.

Industrie médicale

Dans l'industrie médicale, les résines photosensibles sont principalement utilisées dans la restauration et l'embellissement des défauts dentaires, c'est-à-dire antérieurs, et peuvent également être utilisées pour le remplissage et la réparation des cavités dentaires postérieures et la fixation de supports orthodontiques.

Industrie de construction

Dans le secteur de la construction, les résines photosensibles sont utilisées comme moyens de réparation. Par exemple, des monomères photosensibles sont utilisés comme diluants et les adhésifs durcissables aux UV ont les caractéristiques d'une faible viscosité, d'un durcissement rapide à basse température et d'une force de liaison élevée après avoir été durcis et modifiés avec de l'asphalte, de la résine et d'autres produits. Cela étant dit, une couche de protection ultra fine, résistante à l’usure et antidérapante est utile pour l’entretien et la réparation des revêtements routiers et des pistes.

Industrie de l'emballage

Dans l’industrie de l’emballage, les résines photosensibles sont largement utilisées pour le durcissement de la peinture en aérosol destinée à la surface extérieure des produits. Par rapport au durcissement naturel traditionnel, la vitesse de photopolymérisation est beaucoup plus rapide et ses caractéristiques de durcissement non volatiles ont élevé ses valeurs d'application dans l'industrie du revêtement. Par exemple, les revêtements photosensibles peuvent améliorer la résistance à l’abrasion et aux taches des parquets, réduire les émissions de COV, raccourcir les cycles de production et améliorer l’environnement de production. Parallèlement, l’application de revêtements sur les panneaux PVC pour produits en plastique peut améliorer la résistance aux rayures des panneaux PVC et empêcher la migration des plastifiants.

Industrie de l'impression 3D

Dans l'industrie de l'impression 3D, l'impression 3D photopolymérisable est basée sur une technologie de jet de gouttelettes utilisant des résines photosensibles liquides pour former des pièces et durcissant à la lumière ultraviolette, ce qui peut améliorer la précision et réduire les coûts.

Histoire et évolution des matériaux photosensibles

La technologie de photopolymérisation a été développée pour la première fois dans les années 1970 et la recherche sur les photoinitiateurs a réalisé de grands progrès au cours des dernières décennies. Par exemple, la longueur d'onde de la source lumineuse adaptée au photoinitiateur a été étendue à la lumière visible et n'est plus limitée à la région ultraviolette. Un autre exemple est qu'en introduisant des sels ioniques ou une action supramoléculaire, les photoinitiateurs peuvent maintenir de bonnes performances d'amorçage dans le système d'eau. Entre-temps, des photoinitiateurs macromoléculaires ont été développés pour remédier à l’inconvénient selon lequel les petits photoinitiateurs moléculaires peuvent facilement migrer du système. Même s'il reste encore des défis à relever dans ce domaine, les recherches sur les photoinitiateurs ne seront pas retardées. Sans parler de l'approfondissement de la recherche, le développement de photoinitiateurs respectueux de l'environnement et multifonctionnels qui atteignent d'excellentes performances d'amorçage deviendra une autre recherche d'intérêt dans ce domaine.

D’un autre côté, le retrait provoqué par la polymérisation a toujours constitué un goulot d’étranglement majeur limitant le développement de la technologie de photopolymérisation, en particulier la photopolymérisation radicalaire. En raison du manque de méthodes de caractérisation en temps réel pour étudier le processus de retrait du système de photopolymérisation, les chercheurs ont établi un moyen de recherche pour la surveillance en temps réel, étudiant ainsi plus en détail l'effet des structures monomères et des composants de photopolymérisation sur le processus de retrait global. Sur cette base, une nouvelle stratégie réduisant le retrait de polymérisation a été développée, ce qui permet d'obtenir une photopolymérisation rapide à l'état solide des monomères de (méth)acrylate.