Óxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina (TPO)es un compuesto orgánico de fósforo que contiene un grupo fosfato y un grupo 2,4,6-trimetilbenzoílo en su estructura. El peso molecular es aproximadamente 498,58, CAS 75980-60-8 y la fórmula molecular es C25H23O3P. Generalmente se presenta como un polvo de color blanco cremoso o amarillo claro. Insoluble en agua, pero soluble en diversos disolventes orgánicos como alcoholes, éteres, ésteres e hidrocarburos aromáticos. Su alta resistividad eléctrica en estado sólido indica que es un buen material aislante. Además, TOPO también puede tener propiedades específicas de transferencia de electrones, que están relacionadas con su estructura molecular y entorno eléctrico. Relativamente estable a la luz, el calor y el aire, pero pueden ocurrir reacciones de hidrólisis bajo altas temperaturas y en presencia de agua. Se utiliza principalmente para el curado UV de poliéster estireno insaturado y resina acrílica. Su espectro ultravioleta se encuentra en el rango de longitud de onda larga y puede curar completamente recubrimientos blancos y recubrimientos gruesos con dióxido de titanio (TiO2) como pigmento.
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Fórmula química |
C22H21O2P |
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Masa exacta |
348 |
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Peso molecular |
348 |
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m/z |
348 (100.0%), 349 (23.8%), 350 (2.7%) |
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Análisis elemental |
C, 75.85; H, 6.08; O, 9.18; P, 8.89 |
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Punto de fusión |
88-92 grados C (lit.) |
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Punto de ebullición |
519,6 ± 60,0 grados C (previsto) |
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Densidad |
1,12 g/ml a 25 grados C (lit.) |
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Coeficiente de acidez ( pKa ) |
PKA 3,20 (H2O t=23.0) (incierto) |
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punto de inflamabilidad |
>230 grados f |
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índice de refracción |
N20 / D 1.475 (iluminado) |
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Óxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina (TPO)investigado por: BLOOM TECH
Observación: BLOOM TECH (desde 2008), ACHIEVE CHEM-TECH es nuestra subsidiaria.
Este método utiliza difeniletoxifosfina como materia prima principal y reacciona con tolueno y cloruro de 2,4,6-trimetilbenzoilo para preparar el fotoiniciador TPO mediante una serie de pasos como calentamiento, fusión, enfriamiento, cristalización, filtración y secado. Este método tiene las ventajas de una buena estabilidad del producto, alto rendimiento, proceso de producción simple, bajo costo de producción y menor contaminación. Se espera que el método de preparación de este fotoiniciador de TPO desempeñe un papel importante en el campo de la tecnología de fotoiniciadores de TPO y brinde soluciones más eficientes, económicas y respetuosas con el medio ambiente a las industrias relacionadas.
Pasos específicos:
Paso 1: Preparación de difeniletoxifosfina
Ph2P+CH3Yo + 2NaOH → Ph2P(O)CH3 + 2NaI + H2O
Paso 2: preparar los reactivos: colocar la difeniletoxifosfina y el tolueno preparados en un recipiente de reacción.
Paso 3: agregue cloruro de 2,4,6-trimetilbenzoilo
PhCOC(CH3)3 + ph2P(O)CH3→ PhCOP(O)Ph2 + C(CH3)3OH
Paso 4: Reacción de calentamiento: Controle la temperatura de reacción y la velocidad de agitación de acuerdo con condiciones específicas para permitir que los reactivos reaccionen.
Paso 5: Fusión y enfriamiento: Una vez completada la reacción, el producto se funde y se enfría gradualmente hasta temperatura ambiente.
Paso 6: Cristalización y filtración: Cristalizar el producto enfriado y separar el producto sólido mediante filtración.
Paso 7: Secado: Seque el producto filtrado para eliminar los solventes y la humedad.
El fotoiniciador TPO es un fotoiniciador eficaz de tipo radical libre. Sus características principales incluyen un amplio espectro de absorción (350-420 nm), mecanismo dual de iniciación de radicales (que genera radicales benzoilo y fosforilo), efecto fotoblanqueador (el recubrimiento no se vuelve amarillo) y baja volatilidad, lo que lo convierte en un material central en el campo del curado UV.
1. Industria de recubrimientos y tintas
Photoinitiator TPO is a key component of UV curable coatings and inks, widely used in surface treatment of substrates such as paper, wood, metal, plastic, and glass. Its wide absorption spectrum characteristics make it excellent on white or high titanium dioxide pigment surfaces (such as white coatings, titanium dioxide based inks), achieving complete curing of thick films (>50 μ m) y evitando el problema de la sequedad superficial y la sequedad interna causada por la penetración insuficiente de la luz de los iniciadores tradicionales. Por ejemplo:
Tinta de serigrafía: en la tinta de serigrafía UV sobre superficies de vidrio y metal, el TPO garantiza bordes de patrón claros, una fuerte adhesión y que no amarillee después del curado, lo que la hace adecuada para la impresión de envases de alta-.
Tinta litográfica/flexográfica: en la impresión UV de periódicos y revistas, el TPO se combina con iniciadores de amina para mejorar la fluidez y la velocidad de curado de la tinta, satisfaciendo las necesidades de la impresión de alta-velocidad.
Revestimiento de madera: en el barniz UV sobre superficies de muebles, la capacidad de curado profundo del TPO puede evitar que el revestimiento se agriete, mientras que sus características de bajo olor cumplen con los requisitos ambientales.
2. Adhesivos y selladores
El TPO se utiliza en adhesivos curables por UV para embalaje de componentes electrónicos, unión de componentes ópticos y ensamblaje de equipos médicos. Por ejemplo:
Embalaje electrónico: en el adhesivo de curado UV de los módulos de cámara de teléfonos inteligentes, el curado rápido de TPO (<5 seconds) can improve production efficiency, while its low shrinkage rate (<1%) ensures component positioning accuracy.
Unión óptica: en la unión entre capas de pantallas LED, la transparencia del TPO (incoloro después de la fotólisis) puede evitar la pérdida de luz y mejorar el rendimiento de la pantalla.
3. Fibras ópticas y materiales compuestos.
Recubrimiento de fibra óptica: en el recubrimiento acrílico de fibras ópticas curado con UV, la capacidad de curado profundo del TPO puede prevenir la pérdida por microflexión y mejorar la estabilidad de la transmisión de la señal.
Materiales compuestos: en la fabricación de materiales compuestos a base de resina reforzada con fibra de carbono, el curado rápido del TPO puede acortar el ciclo de moldeo y reducir el consumo de energía.
1. Fotorresistente y Microelectrónica
Óxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina (TPO)es un componente clave del fotorresistente semiconductor utilizado en procesos de fotolitografía en la fabricación de chips. Su amplio espectro de absorción (compatible con LED UV de 365 nm y 385 nm) puede coincidir con la nueva generación de equipos de litografía, y su efecto de fotoblanqueo puede reducir los efectos de las ondas estacionarias y mejorar la resolución del patrón. Por ejemplo:
Fotorresistente G-line/i-line: en procesos de 0,35 μm y superiores, la combinación de TPO y PAG (generador de fotoácido) puede lograr una transferencia de patrones de alto contraste.
Resina fotosensible para impresión 3D: en la tecnología SLA (estereolitografía), el curado rápido del TPO puede mejorar la precisión de la impresión y sus características de bajo amarilleamiento son adecuadas para la fabricación de componentes transparentes.
2. Materiales inteligentes y polímeros receptivos
El TPO se puede utilizar para sintetizar materiales inteligentes como hidrogeles fotosensibles y polímeros con memoria de forma. Por ejemplo:
Liberación fotocontrolada del fármaco: en el gel acuoso que transporta el fármaco, el activador UV de la TPO puede desencadenar la liberación del fármaco para lograr un tratamiento preciso.
Impresión 4D: en los polímeros con memoria de forma, la ruta de deformación del material programable y curada localmente de TPO se utiliza para el desarrollo de robots blandos.
3. Recubrimientos y películas de alto rendimiento.
Recubrimiento resistente a los rayones: en los recubrimientos curados con luz ultravioleta sobre superficies de pintura de automóviles y lentes de gafas, el curado rápido del TPO puede formar una red densa-entrecruzada, lo que mejora la resistencia al desgaste.
Película autorreparable: en las películas poliméricas que contienen microcápsulas, los rayos UV del TPO desencadenan la liberación de agentes reparadores activables, lo que extiende la vida útil del material.
1. Materiales de restauración dental
TPO es el componente central del material de obturación dental fotopolimerizable, utilizado para obturar dientes, restauración de coronas, etc. Sus ventajas incluyen:
Curado rápido: la irradiación UV en la cavidad bucal (10-20 segundos) puede completar el curado, reduciendo el tiempo de apertura de la boca del paciente.
Biocompatibilidad: los productos de fotólisis no son-tóxicos y cumplen con la norma de bioseguridad ISO 10993.
Resistencia al desgaste: el revestimiento de alta densidad-de reticulación puede resistir el desgaste por masticación y prolongar la vida útil de la restauración.
2. Embalaje de equipos médicos
En el embalaje de curado UV de equipos médicos como catéteres y endoscopios, el rápido curado del TPO puede evitar daños térmicos a componentes sensibles, mientras que su baja volatilidad puede reducir los defectos de burbujas y mejorar la confiabilidad del sellado.
3. Biosensores y diagnóstico
Chip de microfluidos: en la unión UV de vidrio o chips de microfluidos basados en PDMS, la transparencia del TPO puede evitar la interferencia de la trayectoria óptica y mejorar la sensibilidad de detección.
Sonda fluorescente: los derivados de TPO se pueden utilizar como marcadores fluorescentes para la monitorización dinámica de iones de calcio intracelulares, con ventajas de alta relación señal-a-ruido.
1. Recubrimientos bajos en COV
La baja volatilidad (<0.1%) of TPO makes it an environmentally friendly alternative to traditional solvent based initiators, complying with the EU REACH regulation and the Chinese GB/T 23985-2009 standard, helping the coatings industry to transform from oil to water.
2. Sin sistema que amarillee
El efecto fotoblanqueador del TPO puede evitar que el recubrimiento se ponga amarillento y reemplazar a los iniciadores tradicionales (como la benzofenona) en la aplicación de electrodomésticos,-muebles de alta gama y otros campos, lo que reduce las quejas de los consumidores.
3. Desarrollo alternativo
Aunque TPO enfrenta restricciones debido a la toxicidad reproductiva (lista SVHC de la UE), sus productos estructuralmente optimizados (como TMO, OXT-221) han logrado una producción en masa, manteniendo el rendimiento y reduciendo la toxicidad, promoviendo el desarrollo sostenible en la industria.
Campos emergentes: pioneros de la integración tecnológica
1. Electrónica flexible
En las tintas conductoras curadas con luz ultravioleta para pantallas flexibles y dispositivos portátiles, el curado rápido del TPO puede evitar la deformación del sustrato y sus características de curado a baja-temperatura (<80 ℃) are suitable for flexible substrates such as PI and PET.
2. Materiales energéticos
Células fotovoltaicas: en la encapsulación con curado UV de células solares de perovskita, el curado profundo de TPO puede mejorar la densidad de la capa de encapsulación y extender la vida útil de la batería.
Batería de iones de litio: en el revestimiento de membrana, el curado UV deÓxido de difenil(2,4,6-trimetilbenzoil)fosfina (TPO)Puede formar una estructura de poros uniforme, mejorando la conductividad iónica.
3. Aeroespacial
En los recubrimientos protectores curados con rayos UV para paneles solares de satélites y revestimientos de aviones, la resistencia a la intemperie del TPO (resistencia al envejecimiento por rayos UV) garantiza la estabilidad a largo plazo-del equipo en entornos extremos.
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