Comment appliquer une résine époxyde alicyclique dans un revêtement durcissant à la lumière UV ?
La technologie de séchage UV se divise en deux grandes catégories : les systèmes UV radicaux libres et les systèmes UV cationiques. Les vernis UV cationiques présentent d'excellentes propriétés de traitement dans l'industrie des boîtes métalliques, de l'acier laminé et de l'emballage flexible, et sont largement utilisés.
Les matériaux UV cationiques et UV radicaux libres sont très différents, mais leur composition globale est similaire. Les systèmes cationiques sont dominés par les matériaux époxy, mais les époxy ordinaires de type bisphénol A réagissent lentement, et les matériaux alicycliques de type époxy/oxétane trouvent davantage d'applications ; les systèmes à radicaux libres sont désormais très mûrs sur le plan commercial, et les matériaux acrylates modifiés époxy/polyester/polyuréthane offrent un plus grand choix de solutions.
Le système cationique UV permet de choisir moins de matières premières que le système radicalaire, et le polymère est principalement une résine époxyde alicyclique à faible viscosité. Prenons l'exemple des résines époxydes alicycliques.
Le TTA21, dont les spécifications de pureté sont variées, est le produit le plus dominant dans l'industrie du vernis UV. L'application des vernis UV cationiques continuant à se développer de manière significative, on s'attend à ce que la quantité de résines époxydes alicycliques représentée par le TTA21 augmente.
Dans l'application spécifique des encres et des revêtements, outre le fait que les deux systèmes ont besoin de la lumière UV pour fournir l'énergie de durcissement, ils présentent des différences majeures en termes de performances et de caractéristiques de réaction.
1. Effet de blocage de l'oxygène
Le système cationique UV n'a pas d'effet de blocage de l'oxygène, mais craint davantage l'eau, l'humidité affectant l'efficacité du durcissement du système cationique ; les radicaux libres UV sont à l'opposé et sont davantage affectés par le blocage de l'oxygène.
2. Adhésion au substrat
En général, dans les cas où il est plus difficile d'adhérer à la surface du substrat, comme le verre, le métal ou le plastique haute densité, le cation UV est plus efficace que la base libre d'UV.
3. Taux de rétrécissement du volume
Le taux de rétrécissement de la formulation du système de radical libre UV est généralement supérieur à 10%, tandis que le système de cation UV peut contrôler le taux de rétrécissement de 1-3%, ce qui constitue une bonne solution pour résoudre le problème du rétrécissement du volume.
4. Caractéristiques de durcissement à l'obscurité
Le système de cation UV peut continuer à réagir à la couche interne après l'arrêt de l'irradiation de la source lumineuse, pour compléter le matériau après le durcissement, c'est la caractéristique de durcissement sombre, très appropriée pour les applications de revêtement épais, le chauffage du cation après la vitesse de durcissement est considérablement utile ; le radical libre UV est un système de réaction de type stop-and-go.
5. Sécurité des contacts
Le degré de réaction du système de cation UV est proche de 100%, la sécurité peut être certifiée par les tests REACH / FDA, et peut être utilisée dans l'emballage alimentaire et d'autres domaines connexes.
6. Vitesse de durcissement de la lumière
En général, la vitesse de durcissement du système radicalaire UV est supérieure à celle du système cationique, affecté par des produits bloquant l'oxygène, le séchage de la surface cationique sera plus rapide, mais la vitesse de séchage réelle n'est pas aussi rapide que celle du radical libre, vous pouvez promouvoir la réaction en chauffant, et finalement atteindre un très bon degré d'achèvement.
Notes de formulation
Le système de cation UV peut être mélangé au système de radical libre UV dans n'importe quelle proportion, appelé système hybride UV, ce qui peut améliorer la vitesse de durcissement relative du cation UV et le retrait du radical libre UV, affecté par la barrière à l'oxygène et d'autres défauts, la même épaisseur de film de la différence d'énergie de durcissement du système n'est pas grande.
Le système de cation UV repose sur l'initiateur généré par l'acide fort de Lewis pour réaliser le point actif de la réaction d'ouverture de cycle, la formule affectera généralement l'activité de l'initiateur du matériau, qui est principalement constitué de pigments organiques azoïques (pouvant être modifiés pour assurer la protection), et de radicaux libres mélangés à TPO/819/907 et à d'autres structures contenant des éléments P, S et autres de l'initiateur, et similaire à 115 amine à plusieurs niveaux.
L'humidité a un impact plus important sur le durcissement du système de cation UV, le contrôle de l'humidité ambiante dans la zone 50% est approprié ; tandis que le chauffage accélère la vitesse de réaction.
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