Fotopolimerización: Principios y métodos

Photopolymerization: Principles and Methods

El interés por la Fotoquímica de Polímeros ha ido creciendo en las últimas décadas como consecuencia no sólo del gran número de nuevas aplicaciones sino también por la repercusión de carácter económico, técnico y ecológico. Los procesos de fotopolimerización - fotocurado han recibido especial atención debido a las innumerables e importantes aplicaciones en el área de Materiales. La cinética de estos procesos necesita métodos analíticos rápidos y precisos para ser evaluada. Entre los métodos analíticos convencionales, los más utilizados son la gravimetría y la determinación de propiedades macroscópicas, como la resistencia a la tracción, la deformación y la dureza. Sin embargo, para una mejor comprensión de las reacciones es conveniente utilizar métodos analíticos más avanzados, con el fin de estudiar la cinética de fotopolimerización en tiempo real. La dilatometría, la espectroscopia Raman, la calorimetría y la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier en tiempo real son algunas de las técnicas que se han utilizado. La actividad en el campo de la fotopolimerización continúa expandiéndose en muchas áreas y, recientemente, se ha retomado el interés por los sistemas de fotoiniciación que implican la iniciación de la polimerización de radicales libres con irradiación de luz visible. Además, se ha vuelto a estudiar la fotopolimerización catiónica inducida por luz visible debido a la gran variedad de monómeros que se pueden fotopolimerizar por iniciación catiónica, pero no por radicales libres, como los oxiranos y los éteres vinílicos.

INTRODUCCIÓN

La fotoquímica es actualmente un área de investigación multidisciplinar que está experimentando un gran auge, tanto académica como industrialmente. Sin embargo, debido a la dificultad inherente de incorporar luz en un proceso industrial, existe una brecha entre los aspectos básicos y aplicados de la fotoquímica [1,2]. La fotoquímica de polímeros es una de las áreas que más se ha desarrollado a nivel industrial, debido no solo al gran número de nuevas aplicaciones, sino también desde un punto de vista económico, técnico y ecológico. A nivel industrial, la búsqueda de sistemas sin disolventes orgánicos, de bajo coste energético y de rápida aplicación incluso a temperatura ambiente ha llevado a la incorporación de procesos basados en la fotoquímica de polímeros.

Las aplicaciones de la fotoquímica de polímeros se pueden agrupar en tres grupos principales: reacciones de síntesis [3,4], fotodegradación/fotoestabilización [5,6] y procesos de fotopolimerización/fotocurado [7,8]. El sector de la fotopolimerización/fotocurado ha recibido especial atención debido a sus numerosas e importantes aplicaciones en materiales, como la odontología [9,10]. Las resinas fotopolimerizables para restauraciones se desarrollaron para superar la principal desventaja de los sistemas de polimerización inducida químicamente: la falta de control sobre el tiempo de reacción