¿Cuáles son los elementos a tener en cuenta a la hora de seleccionar oligómeros UV para formulaciones de recubrimientos fotopolimerizables?
Los recubrimientos fotopolimerizables, también conocidos como recubrimientos UV, utilizan la luz ultravioleta como fuente de energía para el curado del recubrimiento. Se pueden curar rápidamente sobre sustratos como papel, plástico, cuero y madera sin necesidad de calor. Los recubrimientos fotopolimerizables se componen principalmente de resinas fotopolimerizables (oligómeros), fotoiniciadores (fotosensibilizadores), diluyentes y aditivos. Las resinas fotopolimerizables son generalmente resinas de bajo peso molecular con enlaces insaturados, como poliésteres insaturados, oligómeros acrílicos, etc. Este artículo analiza los elementos que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar resinas fotopolimerizables (oligómeros) en formulaciones de pinturas fotopolimerizables.
I. Viscosidad.
La elección de una resina de baja viscosidad puede reducir la cantidad de diluyente activo. Sin embargo, las resinas de baja viscosidad suelen tener una masa molecular relativa baja, lo que afecta a las propiedades físicas y mecánicas de la película curada.
En segundo lugar, la velocidad de fotopolimerización.
En términos generales, cuanto mayor es el grado funcional de la resina fotopolimerizable, mayor es la velocidad de fotopolimerización. La velocidad de fotopolimerización del acrilato epoxi es rápida, y la del oligómero modificado con amina también lo es. Es muy importante elegir una resina con una velocidad de fotopolimerización rápida, ya que esto no solo reduce la cantidad de fotoiniciador, sino que también cumple los requisitos de curado rápido de la línea de recubrimiento fotopolimerizable.
En tercer lugar, las propiedades físicas y mecánicas.
Las propiedades físicas y mecánicas de la película de pintura fotopolimerizable vienen determinadas principalmente por el rendimiento de la película de curado de la resina fotopolimerizable, y las propiedades físicas y mecánicas de las diferentes variedades de pinturas fotopolimerizables son diferentes, por lo que la elección de la resina fotopolimerizable también es diferente. Las propiedades físicas y mecánicas de la película de pintura son principalmente los siguientes indicadores.
Dureza: la dureza general del acrilato epoxi y el poliéster insaturado, así como los oligómeros que contienen una estructura de anillo bencénico, también contribuyen a mejorar la dureza. Alta funcionalidad, alta densidad de reticulación, alta Tg y alta dureza.
Flexibilidad: los acrilatos de uretano, los acrilatos de poliéster, los acrilatos de poliéter y los acrilatos puros son generalmente más flexibles. Los oligómeros contienen estructuras alifáticas de cadena de carbono larga y son flexibles. Cuanto mayor es la masa molecular relativa, mejor es la flexibilidad. Baja densidad de reticulación, buena flexibilidad. Baja Tg, buen corte flexible.
Resistencia a la abrasión: la resina acrílica de uretano tiene buena resistencia a la abrasión. Buena resistencia a la abrasión para oligómeros con fácil formación de enlaces de hidrógeno entre moléculas. Alta densidad de reticulación, buena resistencia a la abrasión.
Resistencia a la tracción: los acrilatos epoxi y los poliésteres insaturados tienen alta resistencia a la tracción, generalmente mayor masa molecular relativa, mayor polaridad, menor flexibilidad y los oligómeros más reticulados tienen mayor resistencia a la tracción.
Resistencia al impacto: las resinas acrílicas de uretano, las resinas acrílicas de poliéster, las resinas acrílicas de poliéter y los acrílicos puros tienen mejor resistencia al impacto. Baja Tg, oligómeros flexibles con buena resistencia al impacto en general.
Adhesión: oligómeros con baja contracción, buena adhesión a los sustratos; los oligómeros que contienen grupos como -OH y -COOH tienen buena adhesión a los metales. Oligómeros con baja tensión superficial, buen mojado y extensión sobre los sustratos, buenos para la adhesión.
Resistencia al amarilleamiento: las resinas acrílicas de poliuretano alifático, las resinas acrílicas de poliéter y los acrílicos puros tienen buena resistencia al amarilleamiento. La adición de agentes antamarilleamiento adecuados a la formulación a menudo puede mejorar eficazmente la resistencia al amarilleamiento de los recubrimientos fotopolimerizables.
Resistencia química: los acrilatos epoxi, los acrílicos de poliuretano y los acrílicos de poliéster tienen buena resistencia química, pero los acrílicos de poliéster son menos resistentes a los álcalis; el aumento de la densidad de reticulación durante el curado aumenta la resistencia química del producto.
Brillo: los acrilatos epoxi y los poliésteres insaturados tienen alto brillo, la densidad de reticulación aumenta, el brillo aumenta. Alta Tg, alto índice de refracción de los oligómeros, buen brillo.
Humectabilidad de los pigmentos: los oligómeros modificados con ácidos grasos y aminas en general tienen una mejor humectabilidad de los pigmentos, y los que contienen oligómeros -OH y -COOH también tienen una mejor humectabilidad de los pigmentos.
En cuarto lugar, la contracción de curado de la resina fotopolimerizable (oligómero).
Una baja contracción de curado favorece la mejora de la adhesión de la película curada al sustrato, aumenta la funcionalidad de los oligómeros, aumenta la densidad de reticulación y también aumenta la contracción de curado.
Quinto, la temperatura de transición vítrea Tg del oligómero.
Los oligómeros con una Tg alta suelen tener una dureza elevada y un buen brillo; los oligómeros con una Tg baja tienen una buena flexibilidad y resistencia al impacto.
Sexto, toxicidad e irritación.
Debido a su masa molecular relativamente grande, la mayoría de los oligómeros son resinas viscosas, no volátiles, no inflamables ni explosivas, y su toxicidad y su irritación cutánea son bajas.
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