2025 La guía completa para el curado con luz UV: la guía definitiva
Respuesta rápida: En la mayoría de los sistemas UV, los fotoiniciadores se seleccionan equilibrando el ajuste de longitud de onda, el curado completo, el control del color y la velocidad de la línea. Los compradores suelen comparar un paquete mezclado en lugar de un producto aislado.
La tecnología de fotopolimerización es una tecnología de superficie de material altamente eficiente, respetuosa con el medio ambiente, que ahorra energía y de alta calidad, conocida como la nueva tecnología para la industria ecológica del siglo XXI. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, las aplicaciones de la tecnología de fotocurado desde las primeras placas impresas, el desarrollo de fotoprotectores hasta recubrimientos, tintas y adhesivos fotocurables continúan expandiéndose, formando una nueva industria.
Los productos fotopolimerizables se dividen más comúnmente en recubrimientos UV, tintas UV y adhesivos UV, su característica más importante es la rápida velocidad de curado, generalmente entre unos pocos segundos y decenas de segundos, el más rápido se puede curar en un tiempo de 0,05 a 0,1 s y actualmente es el secado y curado más rápido de varios recubrimientos, tintas y adhesivos.
El curado UV es curado ultravioleta, UV es la abreviatura de luz ultravioleta, el curado se refiere al proceso de transformación de sustancias de moléculas bajas a moléculas altas. El curado UV generalmente se refiere a la necesidad de curado UV de recubrimientos (pinturas), tintas, adhesivos (pegamentos) u otros selladores de encapsulado, condiciones o requisitos de curado, que se distinguen del curado por calor, curado de pegamento (agente de curado), curado natural, etc. [1].
Los componentes básicos de los productos fotopolimerizables incluyen oligómeros, diluyentes reactivos, fotoiniciadores, aditivos, etc. Los oligómeros son el cuerpo principal de los productos fotopolimerizables, y su desempeño determina básicamente las principales propiedades del material curado, por lo tanto, la selección y diseño de oligómeros es sin duda una parte importante en la formulación de productos fotopolimerizables.
El denominador común de estos oligómeros es que todos tienen »
«Resina de doble enlace insaturado, según la velocidad de reacción de polimerización de radicales libres en orden de velocidad: acriloiloxi > metacriloiloxi > vinil > alilo.
Por lo tanto, el curado por luz de radicales libres utilizando oligómeros son principalmente varios tipos de resinas acrílicas, como acrilato epoxi, acrilato de uretano, acrilato de poliéster, acrilato de poliéter, resina de acrilato acrilato o resina vinílica, etc. Las aplicaciones más prácticas son la resina de acrilato epoxi, la resina de acrilato de uretano y la resina de acrilato de poliéster. Estas tres resinas se presentan brevemente a continuación.
acrilato epoxi
El valor acrílico epoxi es actualmente el más utilizado, la mayor cantidad de oligómero fotopolimerizable, está hecho de resina epoxi y esterificación (met) acrílica. El epoxi acrilato se puede dividir en epoxi acrilato de bisfenol A, epoxi acrilato fenólico, epoxi acrilato modificado y epoxi acrilato según el tipo de estructura, siendo el epoxi acrilato de bisfenol A el más utilizado.
El bisfenol A epoxi acrilato en el oligómero es la velocidad más rápida de fotocurado, película de curado con dureza, alto brillo, excelente resistencia química, buena resistencia al calor y propiedades eléctricas, además el bisfenol A para la fórmula de la materia prima de acrilato de oxígeno es simple, barato, por lo que se usa comúnmente en papel fotopolimerizable, madera, plástico, revestimientos metálicos de la resina principal, pero también para tintas fotopolimerizables, adhesivos fotopolimerizables de la resina principal.
Acrilato de poliuretano
El acrilato de poliuretano (PUA) es otro oligómero fotopolimerizable importante. Se sintetiza mediante una reacción de dos pasos con poliisocianato, diol de cadena larga e hidroxiacrilato. Dado que las múltiples estructuras de poliisocianatos y dioles de cadena larga se pueden seleccionar para sintetizar oligómeros con propiedades establecidas mediante diseño molecular, es el oligómero con el mayor número de grados de productos y se usa ampliamente en recubrimientos, tintas y adhesivos fotopolimerizables.
Acrilatos de poliéster
El acrilato de poliéster (PEA) también es un oligómero común, que se produce esterificando poliéster dioles de bajo peso molecular con ácido acrílico. El bajo precio y la baja viscosidad del poliéster acrilato son las características más importantes. Debido a su baja viscosidad, el acrilato de poliéster se puede utilizar como oligómero y como diluyente reactivo. Además, los acrilatos de poliéster tienen en su mayoría poco olor, baja irritación, buena flexibilidad y propiedades humectantes de pigmentos, adecuados para pinturas y tintas de color. Para mejorar la alta tasa de curado, se puede preparar poliéster acrilato con múltiples funcionalidades; el uso de acrilato de poliéster modificado con amina no solo puede reducir el efecto de bloqueo del oxígeno, mejorar la tasa de curado, sino también mejorar la adhesión, el brillo y la resistencia a la abrasión.
Los diluyentes reactivos suelen contener grupos reactivos, que desempeñan un papel solubilizante y diluyente para los oligómeros y desempeñan un papel importante en el proceso de fotocurado y las propiedades de la película de recubrimiento. Según el número de grupos reactivos contenidos, los diluyentes reactivos monofuncionales incluyen comúnmente acrilato de isodecilo, acrilato de laurilo, metacrilato de hidroxietilo, metacrilato de glicidilo, etc.; los diluyentes reactivos bifuncionales incluyen la serie de diacrilatos de polietilenglicol, diacrilatos de clase dipropilenglicol, diacrilatos de neopentilglicol, etc.; Diluyentes reactivos multifuncionales como el triacrilato de trimetilolpropano [2 ].
El iniciador tiene un impacto importante en la tasa de curado de los productos fotopolimerizables, y la cantidad de fotoiniciador agregado en los productos fotopolimerizables es generalmente del 3% al 5%. Además, los pigmentos y aditivos de carga también tienen un impacto importante en el rendimiento final de los productos fotopolimerizables.
Tecnología de fotopolimerización en diferentes campos de aplicación】
Productos fotopolimerizables debido a las ventajas de curado rápido, ahorro de energía y protección del medio ambiente de una amplia gama de aplicaciones, las primeras utilizadas principalmente en el campo del revestimiento de madera. En los últimos años, con el desarrollo de nuevos iniciadores, diluyentes activos y oligómeros fotosensibles, la aplicación de recubrimientos fotopolimerizables se expandió gradualmente al papel, plásticos, metales, telas, piezas de automóviles y otros campos. A continuación se presentarán brevemente varias tecnologías de fotopolimerización en diferentes campos de aplicación.
Impresión 3D fotopolimerizable
La impresión 3D fotopolimerizable es una de las tecnologías de fabricación aditiva más precisas y disponibles comercialmente. Tiene muchas ventajas, como bajo consumo de energía, bajo costo, alta precisión, superficie lisa y repetibilidad, y ha comenzado a usarse ampliamente en los campos aeroespacial, automotriz, de fabricación de moldes, de diseño de joyería y médico.
Por ejemplo, imprimir un prototipo de motor de cohete con una estructura compleja y analizar el patrón de flujo de gases, ayuda a diseñar un motor de cohete con una estructura más compacta y una mayor eficiencia de combustión, lo que puede mejorar efectivamente la eficiencia del desarrollo de piezas de repuesto complejas y acortar el ciclo de desarrollo de los automóviles; También puede imprimir directamente moldes o moldes invertidos, para hacer moldes rápidamente, etc.
La tecnología de impresión 3D fotopolimerizable ha desarrollado la estereolitografía (SLA), la tecnología de proyección digital (DLP) y la conformación por inyección de tinta tridimensional (3DP), el crecimiento líquido continuo (CLIP) y otras tecnologías [3]. Como materiales de impresión, las resinas fotosensibles para impresión 3D fotopolimerizables también han avanzado mucho y se han desarrollado hacia la funcionalización según las necesidades de las aplicaciones.
Productos curables con luz UV para envases electrónicos
La innovación de la tecnología de embalaje ha llevado a la transición de los materiales de embalaje de envases de metal y cerámica a envases de plástico. La encapsulación de plástico y la resina epoxi son las más utilizadas, las excelentes propiedades mecánicas y mecánicas, la resistencia al calor y la humedad son la premisa de un embalaje de alta calidad y determinan el rendimiento de la resina epoxi, además de la estructura de la resina epoxi principal, el impacto del agente de curado también es un factor muy importante.
En comparación con la resina epóxica convencional utilizada en el método de curado térmico, el curado UV catiónico no solo es mejor la estabilidad química del fotoiniciador, la velocidad de curado del sistema es más rápida, en decenas de segundos para completar el curado, la eficiencia es muy alta, no hay agregación que bloquee el oxígeno, puede ser un curado profundo, estas ventajas resaltan la importancia de la tecnología de curado UV catiónico en el campo de los envases electrónicos.
Con el rápido desarrollo de la tecnología de semiconductores, los componentes electrónicos tienden a estar cada vez más integrados, la dirección de miniaturización, peso ligero, alta resistencia, buena resistencia al calor, excelentes propiedades dieléctricas, etc. será el desarrollo de nuevos materiales de embalaje epoxi de alto rendimiento, la tecnología de fotocurado en el desarrollo de la industria de embalaje electrónico jugará un papel más importante.
Tinta de impresión
En el campo de la impresión de envases, la tecnología de impresión flexográfica se utiliza cada vez más en una proporción cada vez mayor, se ha convertido en la tecnología principal de impresión y envasado y es la tendencia inevitable del desarrollo futuro.
La tinta flexográfica tiene una variedad de tipos, incluidas las siguientes categorías: tintas a base de agua, tintas a base de solventes y tintas curables por ultravioleta (UV). Las tintas a base de solventes se utilizan principalmente para la impresión de películas de plástico no absorbentes; las tintas a base de agua se utilizan principalmente en materiales de impresión como periódicos, cartón corrugado y cartulina; Las tintas UV se utilizan más ampliamente y son más efectivas para imprimir en películas plásticas, papel y láminas metálicas [4].
La tinta UV tiene una alta eficiencia, buena calidad de impresión, adaptabilidad y otras características respetuosas con el medio ambiente, actualmente es muy popular y se presta atención a las nuevas tintas respetuosas con el medio ambiente, las perspectivas de desarrollo son muy buenas.
Impresión flexográfica de envases con tinta UV en una amplia gama de aplicaciones. La tinta UV flexográfica tiene las siguientes ventajas [5].
(1) Las emisiones sin disolventes de tinta flexográfica UV, el uso de un punto de fusión alto, seguro y confiable, no contaminante, por lo que es adecuado para la producción de materiales de embalaje seguros y no tóxicos que requieren altos niveles de alimentos, medicamentos, bebidas y otros envases.
(2) las propiedades físicas de la tinta permanecen sin cambios al imprimir, y no hay solventes volátiles, la viscosidad permanece sin cambios, no causará daños a la placa de impresión, por lo que ocurre placa de pasta, placa de pila y otros fenómenos; en el uso de impresión con tinta de mayor viscosidad, el efecto de impresión es aún mejor.
(3) la velocidad de secado de la tinta y la eficiencia de impresión del producto se pueden utilizar ampliamente en una variedad de métodos de impresión, en plástico, papel, películas y otros sustratos.
Con la nueva estructura de oligómeros, el desarrollo de diluyentes e iniciadores activos, las futuras áreas de aplicación de los productos fotopolimerizables son inconmensurables y el espacio de desarrollo del mercado es ilimitado.
| Politiol/Polimercaptano | ||
| Monómero DMES | Sulfuro de bis(2-mercaptoetilo) | 3570-55-6 |
| Monómero DMPT | TIOCURA DMPT | 131538-00-6 |
| Monómero PETMP | PENTAERITRITOL TETRA(3-MERCAPTOPROPIONATO) | 7575-23-7 |
| Monómero PM839 | Polioxi(metil-1,2-etanodiilo) | 72244-98-5 |
| Monómero monofuncional | ||
| Monómero HEMA | Metacrilato de 2-hidroxietilo | 868-77-9 |
| Monómero HPMA | Metacrilato de 2-hidroxipropilo | 27813-02-1 |
| Monómero THFA | Acrilato de tetrahidrofurfurilo | 2399-48-6 |
| Monómero HDCPA | Acrilato de diciclopentenilo hidrogenado | 79637-74-4 |
| Monómero DCPMA | Metacrilato de dihidrodiciclopentadienilo | 30798-39-1 |
| Monómero DCPA | Acrilato de dihidrodiciclopentadienilo | 12542-30-2 |
| Monómero DCPEMA | Metacrilato de diciclopenteniloxietilo | 68586-19-6 |
| Monómero DCPEOA | Acrilato de diciclopenteniloxietilo | 65983-31-5 |
| Monómero NP-4EA | (4) nonilfenol etoxilado | 50974-47-5 |
| LA Monómero | Acrilato de laurilo/acrilato de dodecilo | 2156-97-0 |
| Monómero THFMA | Metacrilato de tetrahidrofurfurilo | 2455-24-5 |
| Monómero de PHEA | 2-FENOXIETILACRILATE | 48145-04-6 |
| Monómero LMA | Metacrilato de laurilo | 142-90-5 |
| Monómero IDA | Acrilato de isodecilo | 1330-61-6 |
| Monómero IBOMA | Metacrilato de sobornilo | 7534-94-3 |
| Monómero IBOA | Acrilato de sobornilo | 5888-33-5 |
| EOEOEA Monómero | Acrilato de 2-(2-etoxietoxi)etilo | 7328-17-8 |
| Monómero multifuncional | ||
| Monómero DPHA | Dipentaeritritol hexaacrilato | 29570-58-9 |
| Monómero DI-TMPTA | DI(TRIMETILOLPROPANO) TETRAACRILATE | 94108-97-1 |
| Monómero de acrilamida | ||
| Monómero ACMO | 4-acriloilmorfolina | 5117-12-4 |
| Monómero difuncional | ||
| PEGDMA Monómero | Dimetacrilato de poli(etilenglicol) | 25852-47-5 |
| Monómero TPGDA | Diacrilato de tripropilenglicol | 42978-66-5 |
| Monómero TEGDMA | Dimetacrilato de trietilenglicol | 109-16-0 |
| Monómero PO2-NPGDA | Diacrilato de propoxilato de neopentilenglicol | 84170-74-1 |
| Monómero PEGDA | Diacrilato de polietilenglicol | 26570-48-9 |
| Monómero PDDA | Diacrilato de dietilenglicol ftalato | |
| Monómero NPGDA | Diacrilato de neopentilglicol | 2223-82-7 |
| Monómero HDDA | Diacrilato de hexametileno | 13048-33-4 |
| Monómero EO4-BPADA | 64401-02-1 | |
| Monómero EO10-BPADA | ETOXILADO (10) BISFENOL A DIACRILATE | 64401-02-1 |
| Monómero EGDMA | Etilenglicol dimetacrilato | 97-90-5 |
| Monómero DPGDA | Dienoato de dipropilenglicol | 57472-68-1 |
| Monómero Bis-GMA | Bisfenol A Glicidil Metacrilato | 1565-94-2 |
| Monómero trifuncional | ||
| Monómero TMPTMA | Trimetilolpropano trimetacrilato | 3290-92-4 |
| Monómero TMPTA | Triacrilato de trimetilolpropano | 15625-89-5 |
| Monómero PETA | Triacrilato de pentaeritritol | 3524-68-3 |
| Monómero GPTA (G3POTA) | GLICERILO PROPOXI TRIACRILATO | 52408-84-1 |
| Monómero EO3-TMPTA | Etriacrilato de trimetilolpropano etoxilado | 28961-43-5 |
| Monómero fotorresistente | ||
| Monómero IPAMA | Metacrilato de 2-isopropil-2-adamantilo | 297156-50-4 |
| Monómero ECPMA | Metacrilato de 1-etilciclopentilo | 266308-58-1 |
| Monómero ADAMA | 1-Metacrilato de adamantilo | 16887-36-8 |
| Monómero de metacrilato | ||
| Monómero TBAEMA | Metacrilato de 2-(terc-butilamino)etilo | 3775-90-4 |
| Monómero NBMA | Metacrilato de n-butilo | 97-88-1 |
| Monómero MEMA | Metacrilato de 2-metoxietilo | 6976-93-8 |
| Monómero i-BMA | Metacrilato de sobutilo | 97-86-9 |
| Monómero EHMA | 2-Metacrilato de etilhexilo | 688-84-6 |
| Monómero EGDMP | Etilenglicol Bis(3-mercaptopropionato) | 22504-50-3 |
| Monómero EEMA | 2-metilprop-2-enoato de 2-etoxietilo | 2370-63-0 |
| Monómero DMAEMA | N, metacrilato de M-dimetilaminoetilo | 2867-47-2 |
| DEAM Monómero | Metacrilato de dietilaminoetilo | 105-16-8 |
| Monómero CHMA | Metacrilato de ciclohexilo | 101-43-9 |
| Monómero BZMA | Metacrilato de bencilo | 2495-37-6 |
| Monómero BDDMP | Di(3-mercaptopropionato) de 1,4-butanodiol | 92140-97-1 |
| Monómero BDDMA | 1,4-butanodioldimetacrilato | 2082-81-7 |
| Monómero AMA | Metacrilato de alilo | 96-05-9 |
| Monómero AAEM | Metacrilato de acetilacetoxietil | 21282-97-3 |
| Monómero de acrilatos | ||
| Monómero IBA | Acrilato de sobutilo | 106-63-8 |
| Monómero EMA | Emetacrilato de etilo | 97-63-2 |
| Monómero DMAEA | Acrilato de dimetilaminoetilo | 2439-35-2 |
| DEAEA Monómero | 2-(dietilamino)etilo prop-2-enoato | 2426-54-2 |
| Monómero CHA | prop-2-enoato de ciclohexilo | 3066-71-5 |
| BZA Monómero | prop-2-enoato de bencilo | 2495-35-4 |
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Ruta de selección práctica
A para proyectos relacionados con fotoiniciadores
Cuando los compradores técnicos o los formuladores analizan los fotoiniciadores, el marco de decisión más útil suele ser la calidad del curado más el ajuste de la aplicación: qué paquete cura de manera confiable, mantiene una apariencia aceptable y aún funciona bajo la lámpara, el espesor de la película y las condiciones del sustrato del proceso real.
- Primero haga coincidir el paquete con la lámpara: las lámparas de mercurio, los LED UV y los sistemas de luz visible pueden clasificar los mismos fotoiniciadores de manera muy diferente.
- Compruebe el curado en profundidad y el curado en superficie por separado: una película que se siente seca en la parte superior aún puede estar débil en la parte inferior.
- Equilibrar el amarilleo con la reactividad: la ruta de curado profundo más fuerte no siempre es la mejor opción comercial si el riesgo de color o migración se vuelve inaceptable.
- Utilice la fórmula final como punto de referencia: la carga de pigmento, el paquete de monómero y el espesor de la película pueden cambiar la clasificación aparente del mismo iniciador.
Referencias de productos recomendados
- CHLUMICRYL HPMA: Útil cuando se necesita más soporte de polaridad y adhesión en el paquete reactivo.
- CHLUMICRYL IBOA: Una fuerte referencia de monómero de baja viscosidad cuando tanto la dureza como el buen flujo son importantes.
- CHLUMICRYL TMPTA: Un punto de referencia de monómero reactivo estándar cuando se requiere una densidad de reticulación más fuerte.
- CHLUMICRYL EO3-TMPTA: Útil cuando es necesario ajustar la viscosidad y el comportamiento de curado alrededor del paquete base.
Preguntas frecuentes para compradores y formuladores
¿Por qué son tan comunes los paquetes de fotoiniciadores combinados?
Debido a que un producto puede controlar el amarilleo o el ajuste de la lámpara mientras que otro mejora la profundidad de curado o el rendimiento de la velocidad de la línea, por lo que el paquete completo suele ser más resistente que cualquier grado individual.
¿La curación incompleta siempre debe resolverse agregando más iniciador?
No automáticamente. La verdadera limitación puede ser la lámpara, el espesor de la película, el tono del pigmento o el resto del sistema reactivo en lugar de una simple dosis insuficiente.
Productos y guias relacionados
- fotoiniciadores UV
- monomeros y resinas UV
- CHLUMINIT® ITX / Fotoiniciador ITX / 2-isopropiltioxantona CAS 5495-84-1
- CHLUMINIT® 1173 / Fotoiniciador 1173 / irgacure 1173 / Omnirad 1173 CAS 7473-98-5
- CHLUMINIT® 184 / Fotoiniciador 184 / irgacure 184 / Omnirad 184 CAS 947-19-3
- CHLUMINIT® 250 / Fotoiniciador 250 / Irgacure 250 / Omnicat 250 CAS 344562-80-7 108-32-7
- CHLUMINIT® 369 / Fotoiniciador 369 / irgacure 369 / Omnirad 369 CAS 119313-12-1