Fotopolimerización

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Foto de Curbell Plastics

La fotopolimerización, tal como su nombre lo indica, es una reacción de polimerización inducida por luz.

La mayoría de las reacciones de fotopolimerización son polimerizaciones de crecimiento de cadena que se inician por la absorción de luz visible o ultravioleta. La luz puede ser absorbida directamente por el monómero reactivo (fotopolimerización directa), o bien por un foto-sensibilizador que absorbe la luz y luego transfiere la energía al monómero.

Un fotopolímero es un polímero que cambia sus propiedades al ser expuesto a cierto espectro de luz, estos cambios pueden ser estructurales, por ejemplo, endurecimiento del material como resultado de la reticulación. Por lo general se trata de un compuesto que incluye una mezcla de monómeros, oligómeros y foto iniciadores que se conforman en un material polimérico endurecido en un proceso conocido como curado.

En general, sólo la etapa de iniciación difiere de la de la polimerización térmica ordinaria del mismo monómero; la propagación subsiguiente, la terminación y los pasos de transferencia de cadena no cambian. En la fotopolimerización de crecimiento gradual, la absorción de luz desencadena una reacción de adición (o condensación) entre dos comonómeros que no reaccionan sin luz. No se inicia un ciclo de propagación debido a que cada paso de crecimiento requiere de luz.

La fotopolimerización puede usarse como procedimiento fotográfico o de impresión, porque la polimerización sólo se produce en regiones que han sido expuestas a la luz. El monómero sin reaccionar se puede eliminar de las regiones no expuestas, dejando una imagen polimérica en relieve.  Varias formas de impresión 3D-incluyendo estereolitografía capa por capa y polimerización 3D por absorción de dos fotones, utilizan fotopolimerización.

Los fotopolímeros se desarrollaron a finales de los años sesenta y pronto se aplicaron ampliamente en varias áreas comerciales, especialmente la industria de recubrimientos e impresión.

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Foto de 3ders org

Muchos de los recubrimientos brillantes sobre papel y cartón, por ejemplo, son fotopolímeros. Además, se usan resinas foto-endurecibles en odontología, tales como para sellar las superficies superiores de los dientes para rellenar las ranuras profundas y prevenir las cavidades. En estas aplicaciones, los recubrimientos se curan por radiación que cubre la resina sin necesidad de modelar el material o la radiación.

A mediados de los años 80, Charles Hull, estaba experimentando con materiales curables por UV exponiéndolos a un láser de exploración, similar al sistema encontrado en impresoras láser. Él descubrió que los patrones sólidos del polímero podrían ser producidos. Al curar una capa sobre una capa anterior, podría fabricar un sólido en 3D. Este fue el comienzo de la estereolitografía.

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