¿Cuáles son los elementos en la selección de oligómeros UV para formulaciones de recubrimientos fotopolimerizables?
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.
Los recubrimientos fotopolimerizables también se conocen como recubrimientos de curado UV, que utilizan luz ultravioleta como fuente de energía para curar el 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 de selección de 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. Pero la resina de baja viscosidad, a menudo de baja masa molecular relativa, afectará las propiedades físicas y mecánicas de la película curada.
En segundo lugar, la tasa de fotopolimerización.
En términos generales, cuanto mayor sea el grado funcional de la resina fotocurable, más rápida será la velocidad de fotocurado, la velocidad de fotocurado del acrilato epoxi es rápida y la velocidad de fotocurado del oligómero modificado con amina también es rápida. Es una condición muy importante elegir una resina con una velocidad de fotocurado rápida, que no solo pueda reducir la cantidad de fotoiniciador, sino que también cumpla con los requisitos de curado rápido de la línea de recubrimiento fotopolimerizable.
En tercer lugar, propiedades físicas y mecánicas.
Las propiedades físicas y mecánicas de la película de pintura fotocurable están determinadas principalmente por el rendimiento de la película de curado de resina fotocurable, y las propiedades físicas y mecánicas de diferentes variedades de requisitos de pintura fotocurable son diferentes, la elección de la resina fotocurable también es diferente. Las propiedades físicas y mecánicas de una película de pintura son principalmente los siguientes indicadores.
Dureza, dureza general de acrilato epoxi y poliéster insaturado, y la estructura del anillo de benceno que contiene oligómero también favorece la mejora de la dureza. Alta funcionalidad, alta densidad de reticulación, alta Tg y alta dureza.
Flexibilidad, los acrílicos de uretano, los acrílicos de poliéster, los acrílicos de poliéter y los acrílicos puros son generalmente más flexibles. Los oligómeros contienen estructuras de cadenas de carbono largas alifáticas y son flexibles. Cuanto mayor sea la masa molecular relativa, mejor será la flexibilidad. Baja densidad de reticulación, buena flexibilidad. Tg bajo, 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 epoxi acrilatos y los poliésteres insaturados tienen una alta resistencia a la tracción, generalmente una masa molecular relativa más alta, mayor polaridad, menos flexibilidad y oligómeros entrecruzados más altos tienen una 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. Oligómeros flexibles y de baja Tg con buena resistencia al impacto en general.
Adhesión, oligómeros de 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, buena humectación y extensión a los sustratos, buena adhesión.
Resistencia al amarilleamiento, las resinas acrílicas de poliuretano alifático, las resinas acrílicas de poliéter y los acrílicos puros tienen buena resistencia al amarilleo. La adición de agentes antiamarilleo adecuados a la formulación a menudo puede mejorar eficazmente la resistencia al amarillamiento de los recubrimientos fotopolimerizables.
Resistencia química, los epoxi acrilatos, los acrílicos de poliuretano y los acrílicos de poliéster tienen buena resistencia química, pero los acrílicos de poliéster son menos resistentes a los álcalis; aumentar la densidad de reticulación durante el curado aumenta la resistencia química del producto.
Brillo, los acrilatos epoxi y los poliésteres insaturados tienen un alto brillo, la densidad de reticulación aumenta y el brillo aumenta. alta Tg, alto índice de refracción de oligómeros, buen brillo.
La humectabilidad de los pigmentos, los oligómeros modificados con ácidos grasos generales y modificados con aminas tienen una mejor humectabilidad de los pigmentos, y los oligómeros que contienen -OH y -COOH también tienen una mejor humectabilidad de los pigmentos.
En cuarto lugar, la resina fotopolimerizable (oligómero) cura la contracción.
Una contracción de curado baja favorece la mejora de la adhesión de la película curada al sustrato, aumentan las funcionalidades del oligómero, aumenta la densidad de reticulación y también aumenta la contracción de curado.
En quinto lugar, la temperatura de transición vítrea del oligómero, Tg.
Oligómero Tg alta, generalmente alta dureza, buen brillo; oligómero Tg baja, buena flexibilidad, resistencia al impacto o.
Sexto, toxicidad e irritación.
Los oligómeros debido a la masa molecular relativa son más grandes, la mayor parte de la resina viscosa, no son elementos volátiles, no inflamables ni explosivos, su toxicidad también es baja y la irritación de la piel también es baja.
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A ruta de selección práctica 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 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 TPGDA: Un práctico punto de referencia de diluyente reactivo en muchos sistemas de inyección de tinta y monómeros UV.
- CHLUMICRYL THFA: Útil cuando la polaridad del monómero y el equilibrio de flexibilidad son parte de la pantalla de formulación.
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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