¿Cómo seleccionar resina de manera eficiente en la formulación de recubrimiento UV?
Respuesta rápida: En el trabajo práctico de formulación UV, la selección de resinas y monómeros comienza con la propiedad de uso final objetivo, luego ajusta la viscosidad y la respuesta de curado en torno a ella. Los compradores suelen seleccionar algunos paquetes coincidentes, no una sola materia prima mágica.
El papel del oligómero en los recubrimientos UV.
Oligómero: Oligómero utilizado en recubrimientos fotopolimerizables, también conocido como prepolímero. En años anteriores, se tradujo como zwitterion, con las siguientes características importantes: peso molecular pequeño, grupos de polimerización característicos y gran viscosidad. Es el cuerpo principal de los recubrimientos fotopolimerizables y su función esquelética (muchas propiedades físicas y químicas de la película de pintura)
Características de la reacción de curado UV
El curado UV es una reacción de polimerización entre moléculas insaturadas. Por mecanismo de iniciación del iniciador se encuentran la polimerización por radicales libres y la polimerización catiónica. Sin embargo, la polimerización que hemos estudiado mucho es la polimerización por radicales libres (esta charla se basa en la polimerización por radicales libres). Esta estructura reticulada C-C final es una reticulación rígida.
Mecanismo de polimerización
La polimerización por radicales libres tiene: reacción rápida; gran contracción; pequeño cambio en el grado de polimerización; gran efecto de bloqueo de la polimerización (0,01-0,1% de agente bloqueador para prevenir la reacción).
— Lo más desfavorable para el recubrimiento es la contracción, según el extranjero W.J. Bailey y otros estudios encontraron que el doble enlace no se polimeriza, la distancia de tiempo es larga, una vez polimerizado, genera enlaces covalentes, el espaciamiento se acorta, lo que provoca una reducción de volumen, toda la polimerización insaturada contracción del doble enlace hasta un 11%.
La complejidad de la formulación de recubrimientos UV
1 、 Muchos tipos de monómeros
2. Los oligómeros básicos (resinas) de muchos tipos actualmente se dividen en poliéster PE insaturado, EA epoxi, PUA de poliuretano, PEA de poliéster, amino, poliéter, silicona, fosfato, mixtos, etc. por grupo funcional en el momento de la síntesis.
Resinas comúnmente utilizadas en recubrimientos UV por función
Resina dura – Tg alta
Alta dureza, buena resistencia química, mayor velocidad de curado
1. Bisfenol A estándar tipo EA.
2 、 PUA de alto grupo funcional y 2fPUA de pequeño peso molecular;
3, aminoacrilato de alto grupo funcional.
4 、 Oligómeros de metacrilato.
Resina blanda – Tg pequeña
Buena flexibilidad, baja velocidad de curado, baja densidad de reticulación.
1, epoxi modificado – acrilato de aceite de soja epoxi, etc.
2. Acrilatos de poliéster de cadena larga.
3 、 PUA con estructura de cadena recta y masa fraccionaria superior a 1200.
4 、 Parte de oligómeros de acrilato puro
Resinas polares
Oligómeros que contienen hidrógeno reactivo o enlaces de hidrógeno fáciles de formar, que cambian de polaridad o tensión superficial.
1 、 acrilato de fosfato
2 、 Oligómero de silicio orgánico especial
3 、 oligómeros de acrilato de carboxilo
Oligómero UV acuoso
Tipo de emulsión, tipo de dispersión en agua, tipo soluble en agua
1 、 Tipo de poliuretano —- principalmente.
2 、 Clase de acrilato epoxi.
3. Clase de acrilato de poliéster.
Aplicación de resinas clase no reticulante en UV.
Función de relleno, mejora la densidad de reticulación, aumenta la adhesión, cambia la flexibilidad, mejora la humectabilidad y otras funciones auxiliares.
1. Resinas alquídicas de aceite largo.
2. Resinas de acrilato termoplástico.
3. Resinas de aldehídos y cetonas.
4 、 resina de petróleo, etc.
Cómo elegir resina para diseñar la fórmula de recubrimiento UV
Antes de diseñar la fórmula del recubrimiento, debe quedar claro eso.
1, el tipo de recubrimiento del proceso de construcción del recubrimiento —- aclarar la imprimación, la capa superior y el color de la pintura.
2. comprender las propiedades básicas del material a recubrir —- tamaño de polaridad (tensión superficial), presencia o ausencia de cristalización, termoplástico termofijado.
Selección de resina de imprimación.
1, requisitos de adhesión: esta es la generalidad de la resina de imprimación, la adhesión relativamente difícil en la actualidad es principalmente.
A, vidrio —— elija oligómeros de metacrilato y resinas que no formen película y alguna resina polar especial – sistema de tiol siloxano (pero la resistencia al agua es una barrera para la formulación actual);
B, metal, distingue el tipo de metal, ya que la adhesión de metales en la industria de recubrimientos se aplica básicamente para destruir el método de reticulación, el común internacional es el tratamiento con fosfato. Actualmente, el método UV más común es el éster de fosfato combinado con algún método de C puro.
C, clase de plástico (incluido el papel plastificado y su clase de acabado de pintura), que actualmente es una clase relativamente grande de clase particularmente compleja, principalmente debido a la estructura compleja del plástico, las formas cristalinas varían, la tensión superficial varía, BMC, PET, PP, etc. relativamente difíciles. No existe una fórmula unificada que se pueda comer, en términos generales, con PUA suave, y el C puro y algunas resinas que no forman película y resinas polares tienen ciertos efectos, pero debemos prestar atención a la resistencia química, resistencia al agua, prestar atención estricta a la resina relevante.
D, madera que contiene aceite: en la actualidad, principalmente algunas maderas duras de sándalo, como madera clonada, palo de rosa, morera de caña verde, madera de hipopótamo grande y otras maderas, la adhesión del aceite es relativamente difícil; para sellar el aceite en el mercado todavía hay muy pocos buenos casos de UV puro, primero puede sellar con PU y luego aplicar una imprimación de adhesión UV. Principalmente con algo de resina polar o monómero y resina de relleno se puede hacer un buen trabajo de adhesión.
2, humectabilidad: para la humectación de masillas de color y humectación del sustrato, que son dos funciones diferentes, porque no puede garantizar que la tensión superficial del sustrato y las masillas de color sean iguales.
A, para la humectación del relleno de color puede garantizar la estabilidad en almacenamiento de la pintura y el rendimiento de transparencia de la compatibilidad de la película de pintura, como algunos PUA, PEA y acrilato de aceite de soja epoxi que tienen este efecto.
B, para la humectación del sustrato como resina amino y PEA, el efecto es mejor.
3. Flexibilidad: sobre capacidad de lijado y adhesión entre capas.
Generalmente elija EA estándar, algo de PEA y algunos monómeros para coordinar el tratamiento de flexibilidad, a fin de regular el lijado y la adhesión entre capas.
El mercado actual también enfatiza la dureza de la imprimación endurecida —- preste atención al curado de la resina dura y a la cantidad de recubrimiento, de lo contrario es fácil que la película de pintura explote.
El mercado también tiene requisitos para la llamada imprimación elástica: resina más flexible, preferiblemente con poliéster clase PUA, la clase poliéter no tiene muy buena tenacidad y el módulo mecánico no es suficiente.
La elección de la resina de la capa superior.
1, riqueza, nivelación
Para cumplir con este requisito, debemos elegir la resina y el monómero con buena compatibilidad, mejorar la humectación y nivelación de la imprimación, reticulación adecuada para mejorar el uso de mayor índice de refracción de la resina.
Generalmente elija PUA de grupo funcional alto, resina amino, EA estándar como resina principal.
2, tenacidad (dureza y resistencia a la abrasión).
Estas dos propiedades de la película de pintura tienen muchas correlaciones inevitables, pero no necesariamente idénticas; existen diferencias en el tratamiento.
Dureza: Además del revestimiento de madera tradicional que tiene una película de 80-120 Unm de espesor y un poco de pulverización espesa, una gran parte de la dureza de este caso proviene de la propia película, hay una parte de la ilusión de dureza a la que se debe prestar suficiente atención, como el sustrato, la imprimación, el sentido de la superficie, etc., la superficie de rodadura y la pulverización fina son un ejemplo típico, puede elegir la resina oficial de alto nivel antes mencionada en el exterior y también puede usar algo de resina de silicona o aditivos de silicona para mejorar.
Resistencia al desgaste: la elección general de PUA es mejor que otras, principalmente los enlaces de hidrógeno para proporcionar cierta tenacidad para aumentar la resistencia al desgaste. Pero la resistencia al desgaste del revestimiento fino tampoco puede depender de la resina para resolverse.
3 、 Adhesión de capa
Se soluciona la buena nivelación de humectación y polaridad de la resina, que había entre la adherencia se puede solucionar, especial cuando se puede optar por alguna resina de metacrilato.
4 、 resistencia química
EA, PUA (clase de poliéster) tienen buena resistencia química, PE, la clase de poliéter es pobre
5 、 resistencia al amarilleo
Generalmente, el PUA alifático, el poliéter acrilato puro, el propileno puro y la clase amino tienen buena resistencia al amarillamiento. La primera categoría es la más querida, pero la resistencia amarilla no es la mejor. Las dos últimas categorías se utilizan menos porque faltan elementos, pero el mejor rendimiento integral es la clase amino de resistencia amarilla.
6、Clase mate
En la actualidad, con algunas resinas de peso molecular ligeramente más pequeño o enormes son efectivas, además de algunas de poliuretano también son muy efectivas (actualmente en el mercado, existe una dureza bifuncional de buen poliuretano competitiva).
UV Monómero Productos de la misma serie
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| Monómero multifuncional | ||
| Monómero DPHA | 29570-58-9 | |
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| Monómero difuncional | ||
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| Monómero TPGDA | Diacrilato de tripropilenglicol | 42978-66-5 |
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| 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 | |
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| Monómero DPGDA | Dienoato de dipropilenglicol | 57472-68-1 |
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| Monómero trifuncional | ||
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| Monómero PETA | 3524-68-3 | |
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| Monómero de acrilatos | ||
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| Monómero EMA | Emetacrilato de etilo | 97-63-2 |
| Monómero DMAEA | Acrilato de dimetilaminoetilo | 2439-35-2 |
| DEAEA Monómero | Prop-2-enoato de 2-(dietilamino)etilo | 2426-54-2 |
| Monómero CHA | prop-2-enoato de ciclohexilo | 3066-71-5 |
| BZA Monómero | prop-2-enoato de bencilo | 2495-35-4 |
A vista práctica de abastecimiento y formulación de monómeros y oligómeros UV
Las formulaciones UV más exitosas se crean eligiendo primero la columna vertebral y luego ajustando el paquete de monómero reactivo alrededor del sustrato, el método de curado y el estrés del uso final. Esto generalmente produce un resultado más estable que elegir materiales solo por la viscosidad o el precio.
- Empiece por el objetivo de propiedad final: la dureza, la flexibilidad, la adhesión y la contracción rara vez apuntan exactamente al mismo paquete de materia prima.
- Examine el paquete reactivo en su conjunto: Las opciones de oligómero, monómero y fotoiniciador interactúan fuertemente en los sistemas UV.
- Utilice la viscosidad como herramienta, no como única regla de decisión: el material de procesamiento más fácil no siempre es el que funciona mejor después del curado.
- Compruebe el sustrato real: El plástico, el metal, las películas de etiquetas, los sistemas de gel y los recubrimientos pueden recompensar equilibrios de polaridad y densidad de curado muy diferentes.
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
¿Puede un monómero o resina UV resolver todos los problemas de formulación?
Unormalmente no. Las fórmulas comercialmente fuertes dependen de cómo varios componentes trabajan juntos para equilibrar el curado, la adhesión, el flujo y la durabilidad.
¿Por qué se deben analizar los monómeros junto con los oligómeros?
Porque los monómeros pueden cambiar la viscosidad, la velocidad de curado, la contracción y el comportamiento del sustrato lo suficiente como para alterar la clasificación final de la misma resina principal.
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