¿Cómo reducir la contracción del pegamento UV? ¿Cuáles son los métodos?

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.

En el proceso de curado del adhesivo UV existe un proceso de gelificación. Antes de la gelificación, el sistema todavía es fluido a pesar de la contracción, mientras que después de la gelificación, el movimiento molecular se ve obstaculizado y las reacciones de curado adicionales son la causa principal del estrés de contracción. Por lo tanto, la tensión de contracción no es proporcional a la contracción volumétrica de todo el proceso de curado. Más bien depende de la contracción volumétrica después de la gelificación. Cuanto mayores sean las funcionalidades de los reactivos, menor será el grado de reacción de los grupos funcionales cuando se produce la gelificación. Por lo tanto, un sistema de reacción con un alto grado de funcionalidad producirá una mayor tensión de contracción después del curado.

Formas de reducir la contracción del adhesivo UV

1. Formulación de pegamento UV en el uso de monómeros y oligómeros de baja contracción

En la fórmula del pegamento UV, el uso de oligómero de acrilato de baja viscosidad y monómero de menor dilución también es una forma eficaz de reducir la tasa de contracción. Los formuladores a menudo comparan IBOA Monomer para una menor tensión con TMPTA Monomer para una mayor reactividad y densidad de reticulación.

2. Pegamento UV añadido polímero o relleno inorgánico

En el método de adición de polímeros, el sistema recién generado y los polímeros preagregados entre las fases se separan a veces durante el proceso de curado, lo que también puede compensar parte de la contracción de volumen. Sin embargo, la desventaja de esta separación de fases es que reduce la transparencia del producto curado. Se ha informado que la adición de acetato de polivinilo, acetal de polivinilo, poliéster y otros polímeros termoplásticos al sistema de polimerización por radicales libres puede dar como resultado una reducción significativa en la contracción del volumen.

3. El uso de método de curado catiónico o híbrido.

El pegamento UV catiónico utiliza monómeros de resina epoxi y éter vinílico, con sales de io como fotoiniciadores. La tasa de contracción de la reacción de curado catiónico de la resina epoxi es mucho menor que la de la reacción de radicales libres, por lo que la tasa de contracción del curado se puede reducir utilizando una fórmula catiónica.

El pegamento UV híbrido es un sistema mixto de tipo catiónico y de radicales libres, generalmente en forma de compuestos mixtos de acrilato y epoxi. Este sistema híbrido de curado UV puede mejorar la eficiencia de iniciación cuando se fotoinicia, aprovechar al máximo las ventajas de ambos, reducir la contracción del volumen y tener buenos efectos sinérgicos en otras propiedades.Además, de acuerdo con los requisitos del proceso, también se pueden usar UV y otros métodos de curado para componer, como el curado por UV y calor o el método de compuesto de curado anaeróbico, que también pueden reducir la contracción del curado.

4. Agregar monómero hinchable

De la reacción de polimerización catiónica de la resina epoxi ya conocida, la reacción de polimerización de anillo abierto es menor que la tasa de contracción del volumen de la reacción de polimerización adicional. Para los monómeros monocíclicos, por cada distancia de van der Waals convertida en una distancia de enlace covalente, hay una distancia covalente convertida en una distancia de van der Waals. La contracción y el hinchamiento resultantes pueden compensarse parcialmente. Estudios adicionales revelaron que el tamaño de la contracción del volumen de la reacción de polimerización de apertura del anillo está relacionado con el tamaño del anillo. A medida que el anillo aumenta de tamaño, la distancia entre los átomos de carbono y oxígeno que abren enlaces covalentes se acerca a la distancia de van der Waals y, por tanto, la contracción de volumen disminuye. En la actualidad, el costo del monómero tipo anillo espiro es muy alto, por lo que su aplicación práctica es aún muy pequeña, pero es un método prometedor para eliminar la contracción del pegamento UV.

Cómo los formuladores suelen evaluar este tema del fotoiniciador

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

• CHLUMINIT TPO-L: Una fuerte referencia de bajo amarilleamiento para sistemas UV orientados a LED.
• CHLUMINIT 819: Útil cuando una formulación necesita una absorción más fuerte y un soporte de curado más profundo.
• 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.

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, el paquete completo suele ser más fuerte 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.

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