Photoinitiatoren

Photoinitiatoren sind chemische Verbindungen, die bei Lichteinwirkung reaktive Spezies erzeugen und damit Polymerisations- oder Vernetzungsreaktionen in photoinitierten Systemen starten. Sie ermöglichen das Aushärten von Harzen, Beschichtungen, Tinten und Klebstoffen unter UV- oder sichtbarem Licht, oft bei Raumtemperatur und ohne zusätzliche Wärme zuführen.

Im Wesentlichen unterscheiden Fachleute zwei Mechanismen. Typ-I-Initiatoren (cleavage- oder eigenständige Initiatoren) spalten sich nach Anregung in Radikale auf und initiieren direkt die Polymerisation. Typ-II-Systeme benötigen einen Co-Initiator; ein Lichtsensibilisator erzeugt in Gegenwart eines Co-Initiators Radikale durch eine Transferreaktion. Typ-II-Systeme verwenden häufig blaufasrige Lichtquellen und kommen breit in Dentalmaterialien zum Einsatz (z. B. Camphorquinon mit Aminstoffen). In vielen modernen Formulierungen werden auch sichtbarkeitsoptimierte Initiatoren oder Mischsysteme eingesetzt, um das Aushärten mit LEDs zu ermöglichen.

Typische Anwendungsbereiche umfassen UV- und sichtbares Licht-Härten von Beschichtungen, Tinten, Druckfarben, Klebstoffen, Dentalmaterialien und Harzsystemen für den 3D-Druck (DLP, SLA). Vorteile sind schnelle Aushärtung, geringe Wärmeentwicklung und die Möglichkeit, Prozesse räumlich zu steuern. Einschränkungen ergeben sich durch Sauerstoffhemmung, Farb- oder Gelbstichbildungen, begrenzte Lichtpenetration in dickeren Schichten sowie potenzielle Toxizität und Umweltaspekte. Die Auswahl des Initiators hängt von Wellenlänge, Monomerzusammensetzung, gewünschter Härte und Sicherheitsanforderungen ab.