Hogyan csökkenthető az UV-ragasztó zsugorodása? Melyek a módszerek?
Az UV-ragasztó száradási folyamata során zselésedési folyamat játszódik le. A zselésedés előtt a rendszer a zsugorodás ellenére még folyékony, míg a zselésedés után a molekuláris mozgás akadályozva van, és a további keményedési reakciók a zsugorodási feszültség fő okozói. Ezért a zsugorodási feszültség nem arányos a teljes kikeményedési folyamat térfogati zsugorodásával. Inkább a zselésedés utáni térfogati zsugorodástól függ. Minél nagyobb a reakcióalanyok funkcionalitása, annál kisebb a funkciós csoportok reakciójának mértéke a gélesedéskor. Ezért egy magas funkcionalitású reakciórendszer nagyobb zsugorodási feszültséget eredményez a keményedés után.
Az UV-ragasztó zsugorodásának csökkentésének módjai
1. UV-ragasztó készítése alacsony zsugorodású monomerek és oligomerek felhasználásával
Az UV-ragasztó formulájában az alacsony viszkozitású akrilát oligomer, kevesebb hígítási monomer használata szintén hatékony módja a zsugorodási arány csökkentésének.
2. UV-ragasztóval hozzáadott polimer vagy szervetlen töltőanyag
A polimerek hozzáadásának módszerében az újonnan létrehozott rendszer és az előzetesen hozzáadott polimerek között a fázisszétválás néha előfordul a kikeményedési folyamat során, a térfogat zsugorodásának egy részét is ellensúlyozhatja. Ennek a fázisszétválásnak azonban az a hátránya, hogy csökkenti a kikeményített termék átlátszóságát. Arról számoltak be, hogy a szabadgyökös polimerizációs rendszerhez polivinil-acetát, polivinil-acetál, poliészter és más hőre lágyuló polimerek hozzáadása a térfogat zsugorodásának jelentős csökkenését eredményezheti.
3. A kationos vagy hibrid gyógyítási módszer alkalmazása
A kationos UV-ragasztó epoxigyanta és vinil-éter monomereket használ, fotoiniciátorként jum-sókat. Az epoxigyanta kationos keményedési reakciójának zsugorodási sebessége sokkal alacsonyabb, mint a szabad gyökös reakcióé, így a keményedési zsugorodási sebesség csökkenthető a kationos formula használatával.
A hibrid UV-ragasztó szabadgyökös és kationos típusú vegyes rendszer, általában kevert akrilát és epoxi vegyületek formájában. Ez a hibrid UV-keményítő rendszer javíthatja a fotoiniciált indítás hatékonyságát, teljes mértékben kihasználhatja mindkét rendszer előnyeit, csökkentheti a térfogat zsugorodását, és jó szinergikus hatással rendelkezik más tulajdonságok tekintetében.
Ezen túlmenően, a folyamat követelményeinek megfelelően, UV és más gyógyító módszerek is használhatók a vegyülethez, mint például az UV és a hőkezelés vagy az anaerob gyógyító vegyület módszer, szintén csökkentheti a gyógyító zsugorodást.
4. Duzzasztó monomer hozzáadása
Az epoxigyanta kationos polimerizációs reakcióból már tudjuk, hogy a nyitott gyűrűs polimerizációs reakció, mint a polimerizációs reakció térfogat zsugorodási sebessége kisebb. Monociklusos monomerek esetén minden van der Waals-távolságra, amely kovalens kötéstávolsággá alakul, van egy van der Waals-távolsággá alakított kovalens távolság. Az ebből eredő zsugorodás és duzzadás részben kiegyenlíthető. További vizsgálatok kimutatták, hogy a gyűrűnyitó polimerizációs reakció térfogatösszehúzódásának nagysága a gyűrű méretével függ össze. A gyűrű méretének növekedésével a kovalens kötéseket nyitó szén- és oxigénatomok közötti távolság egyre közelebb kerül a van der Waals-távolsághoz, így a térfogatkontrakció csökken. Jelenleg a spirogyűrű típusú monomer költsége nagyon magas, így gyakorlati alkalmazása még mindig nagyon kevés, de ígéretes módszer az UV-ragasztó zsugorodásának kiküszöbölésére.