Oligómeros UV utilizados en recubrimientos fotopolimerizables
Los oligómeros utilizados en recubrimientos fotopolimerizables también se conocen como prepolímeros, que tienen un peso molecular pequeño, presentan características de grupos de polimerización y viscosidad, y constituyen el cuerpo principal de la película de los recubrimientos fotopolimerizables. La fotopolimerización es la reacción de polimerización entre moléculas insaturadas. Según el mecanismo de iniciación del iniciador, existen la polimerización por radicales libres y la polimerización catiónica, siendo más común la polimerización por radicales libres. Esta reacción de polimerización C-C es una reacción de reticulación rígida. La reacción de polimerización por radicales libres es rápida, la contracción es grande; el cambio en el grado de polimerización es pequeño, la influencia de la polimerización de bloqueo es grande (0,01-0,1 % del agente de bloqueo para prevenir la reacción). Los recubrimientos fotopolimerizables presentan una alta tasa de contracción por reticulación tras el curado. El estudio reveló que el doble enlace no se polimeriza cuando su espaciado es largo, pero una vez polimerizado, se generan enlaces covalentes, el espaciado se acorta y se produce una reducción del volumen. Toda la contracción por doble enlace de la polimerización insaturada alcanza hasta un 11 %.
Las formulaciones de recubrimientos fotopolimerizables son complejas y presentan las siguientes características.
En primer lugar, existen muchos tipos de monómeros y muchos tipos de oligómeros base (resinas). En la actualidad, según la síntesis de los grupos funcionales, se dividen en la clase de poliéster insaturado PE, epoxi EA, poliuretano PUA, poliéster PEA, amino, poliéter, organosilicio, éster de fosfato, clase mixta, etc.
En segundo lugar, según la función de los recubrimientos fotopolimerizables comúnmente utilizados en la resina, se pueden clasificar en las siguientes categorías.
1、Resina dura: alta Tg, alta dureza, buenas propiedades químicas, mayor velocidad de curado. Por ejemplo, bisfenol A EA estándar; PUA de alto grupo funcional y 2fPUA de bajo peso molecular; acrilato de amino de alto grupo funcional; oligómeros de metacrilato, etc.
2, resina blanda: Tg pequeña, buena flexibilidad, velocidad de curado lenta, baja densidad de reticulación. Por ejemplo, epoxi modificado: acrilato de aceite de soja epoxi, etc.; acrilato de poliéster de cadena larga; estructura de cadena lineal con un peso molecular medio superior a 1200 PUA; algunos oligómeros de acrilato puro, etc.
3, resina polar, es el oligómero que contiene hidrógeno activo o que forma fácilmente enlaces de hidrógeno, puede cambiar la polaridad o la tensión superficial. Tales como acrilato de fosfato; oligómeros de silicona; oligómeros de acrilato de carboxilo, etc.
4, oligómeros UV a base de agua, tipo emulsión común, tipo dispersión en agua, tipo soluble en agua.
5, las resinas no reticulables en la formulación de recubrimientos fotopolimerizables tienen una función de relleno, mejoran la densidad de reticulación, aumentan la adhesión, modifican la flexibilidad y mejoran la humectabilidad, entre otras funciones. Por lo general, estas resinas son resinas alquídicas de aceite largo; resinas acrilato termoplásticas; resinas aldehído y cetona; resinas de petróleo, etc.
En tercer lugar, el diseño de la fórmula del recubrimiento fotopolimerizable (UV) a la hora de elegir la resina.
Antes de diseñar la fórmula del recubrimiento, debe estar claro el tipo de recubrimiento, es decir, imprimación, capa superior o pintura de color, y comprender las propiedades básicas del material recubierto, como el tamaño de la polaridad (tensión superficial), con o sin cristalización, si pertenece a los termoplásticos o a los termoestables, etc. La descripción específica es la siguiente.
1, la elección de la resina de imprimación. En primer lugar, está el requisito de adhesión, que es la generalidad de la resina de imprimación; la humectabilidad, que se refiere a la humectación del color y el relleno y la humectación del sustrato, que son dos requisitos diferentes, ya que la tensión superficial del sustrato y el relleno de color no será exactamente la misma; la flexibilidad, que implica principalmente el lijado y la adhesión entre capas.
2、Selección de la resina para la capa superior. A continuación se describen el rendimiento de la capa superior y la elección de la resina.
Relleno y nivelación de la película. Para cumplir este requisito, es necesario elegir resinas y monómeros compatibles con buena compatibilidad, mejorar la humectación y la nivelación con la imprimación, aumentar el grado de reticulación de forma adecuada y elegir una resina con un índice de refracción más alto.
Dureza, que implica principalmente la resistencia a la abrasión. Estas dos propiedades están relacionadas, pero no son necesariamente idénticas, y deben tratarse de forma diferente.
Adhesión entre capas. La solución de adhesión entre capas debe cumplir con los requisitos de humectación y nivelación, así como con la polaridad de la resina.
EA, PUA (poliéster) tiene buena resistencia química, PE, poliéter es más pobre; en general, PUA alifático, acrilato de poliéter puro, C puro, clase amino tienen buena resistencia al amarilleamiento, la formulación con la adición del agente ant amarilleamiento adecuado también puede mejorar eficazmente la resistencia al amarilleamiento de la capa superior.
Requisitos de mateado. Algunas resinas con un peso molecular ligeramente menor o muy grande tendrán un cierto efecto mate; algunas resinas de poliuretano también tienen un buen efecto mate.