Apa saja monomer dan resin akrilat yang digunakan dalam pelapis logam UV?
Aplikasi pelapis UV untuk logam (DTM) memerlukan resin dengan keseimbangan sifat elastisitas dan ketangguhan untuk memastikan bahwa artikel dapat menahan kondisi yang menuntut kemampuan bentuk pasca-proses, termasuk goresan dan abrasi.
Selain itu, lapisan akhir harus sesuai untuk berbagai jenis logam yang mungkin memiliki kontaminasi permukaan yang dapat membuat adhesi menjadi sulit.
Presentasi
Pekerjaan ini akan menyelidiki hasil kinerja monomer dan oligomer akrilat ketika diuji melalui aplikasi penggunaan akhir yang khas, terutama mengukur fleksibilitas dan karakteristik adhesi pelapis.
Zwitterion dengan sifat yang mempromosikan adhesi akan diuji sendiri atau dikombinasikan dengan promotor adhesi fungsional monomer asam untuk menentukan jenis zwitterion terbaik untuk substrat tertentu. Tingkat penambahan promotor adhesi yang tepat juga akan ditentukan untuk mendapatkan hasil performa terbaik. Selain itu, ketahanan kelembaban dalam kaitannya dengan jenis oligomer akan dieksplorasi.
Perkembangan signifikan lainnya dalam industri pembuatan kaleng adalah penghapusan Bisphenol A (BPA) dari pelapis yang digunakan dalam kemasan makanan. Keunggulan kinerja oligomer poliester akrilat dibandingkan BPA epoksi akrilat sangat luar biasa. Setiap formulasi yang digunakan dalam penelitian ini hampir bebas BPA.
Eksperimen
Untuk pelapis yang dapat disembuhkan dengan radiasi untuk logam, diperlukan kriteria ketahanan terhadap goresan dan abrasi yang biasa. Namun demikian, tugas ini cukup menantang, karena pelapis ini perlu diaplikasikan pada berbagai substrat logam dengan sifat permukaan yang berbeda yang dapat mempengaruhi daya rekat. Selain itu, jika pelapis ini digunakan untuk kaleng dan kemasan yang kaku, tidak hanya diperlukan daya rekat, tetapi juga diperlukan tingkat fleksibilitas untuk menahan proses ketat yang terlibat dalam pembuatan wadah logam jadi. Ketahanan panas dan kelembaban juga merupakan faktor ketika mempertimbangkan proses distilasi yang terkait dengan kemasan makanan atau jika pipa yang dilapisi akan digunakan di luar ruangan.
Untuk memenuhi persyaratan yang sulit ini, dua jenis produk telah dikembangkan. Yang pertama adalah serangkaian monomer ester fosfat, yang digunakan sebagai aditif. Mereka berkisar dalam kelompok fungsional dari mono hingga tri-fungsional dan memiliki nilai asam yang berbeda. Untuk kepentingan diskusi, mereka digambarkan sebagai monomer fungsional asam atau AFM.
. Kelompok kedua paling baik digambarkan sebagai zwitterion akrilik fungsional berbobot molekul tinggi yang memiliki promotor adhesi yang bereaksi dengan rantai utama. Oligomer bersifat bifungsional dan untuk adhesi yang optimal, komposisi akhir harus 30-50%. Untuk memudahkan diskusi, disarankan agar komponen ini disebut sebagai adhesi yang mempromosikan oligomer atau APO. Daftar komponen ini disediakan pada Gambar 1.
Kondisi Aplikasi dan Pengawetan
Kondisi yang dipilih di sini mewakili kondisi yang umumnya digunakan dalam industri dekorasi logam. Ketebalan film yang ideal harus dijaga agar biayanya seminimal mungkin, tetapi pada saat yang sama, cukup tebal sehingga performa tidak terganggu. Hal ini dicapai pada ketebalan film nominal yang tercantum di bawah ini. Selain itu, kondisi curing yang dikutip cukup umum untuk aplikasi ini, karena penerapan lapisan transparan tipis tidak memerlukan sumber cahaya khusus. Jenis radiometer dan hasil yang diperoleh juga dilaporkan untuk menghindari variasi kondisi yang akan memengaruhi sifat film, sehingga memastikan konsistensi hasil pengujian penggunaan akhir. Gambar 2 menggambarkan kondisi pengawetan aplikasi.
Opsi Formulasi Gratis Bisphenol A
Bisphenol A (BPA) adalah bahan baku penting yang digunakan terutama dalam pembuatan resin epoksi. Dengan ketangguhan, daya rekat, kemampuan dibentuk, dan sifat kimia yang sangat baik, akrilat epoksi BPA telah menjadi oligomer utama untuk industri pelapis selama bertahun-tahun. Sebuah studi baru-baru ini yang dilakukan oleh National Institute of Environmental Health Sciences mengungkapkan kekhawatiran tentang efek kesehatan jangka panjang dari paparan BPA. Akibatnya, produsen kaleng dan formulator dalam industri kemasan makanan bergerak menuju sistem bebas BPA. Oligomer yang memenuhi kriteria bebas BPA adalah poliester akrilat (PEA). Tabel di bawah ini memberikan perbandingan sifat fisik PEA dan epoksi serta menyoroti manfaat penggunaan alternatif bebas BPA.
Selain bebas BPA, PEA memiliki manfaat sebagai berikut.
1) Pengeringan lebih cepat, empat fungsi dibandingkan dengan dua fungsi
2) Penanganan yang lebih mudah karena viskositas PEA yang jauh lebih rendah
3) Lebih banyak kebebasan dalam formulasi karena lebih banyak PEA dapat digunakan dalam formulasi akhir tanpa mempengaruhi viskositas
4) PEA sekuat dan lebih fleksibel seperti resin epoksi.
PEA memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap penguningan daripada oligomer berbasis BPA.
Formulasi yang digunakan untuk penelitian ini
Seperti yang telah ditunjukkan di atas dengan keuntungan yang jelas, PEA dipilih sebagai komponen utama dari formulasi ini. Monomer yang dipilih untuk penelitian ini meliputi tripropilen glikol diakrilat (TPGDA), dipropilen glikol diakrilat (DPGDA), dan 3-etoksitrimetilolpropana triakrilat (3EO-TMPTA). TPGDA adalah monomer dengan volatilitas rendah dan viskositas rendah yang banyak digunakan dalam polimerisasi radikal bebas karena alasan biaya, DPGDA juga merupakan heksanadiol diakrilat (HDDA) yang dapat diganti secara ekonomis sebagai monomer reaktif. Ini memiliki sifat pengurang viskositas yang baik, lebih ramah pengguna, dan memiliki indeks iritasi utama (PII) 2 dibandingkan dengan HDDA 5. TMPTA teretoksilasi juga dipilih karena iritasi kulitnya yang rendah, tetapi menawarkan manfaat tambahan dari ikatan silang yang lebih tinggi dan penyembuhan permukaan yang ditingkatkan. Inisiator foto yang digunakan untuk formulasi ini adalah alfa-hidroksifenil keton terpolimerisasi yang dicampur dengan 2-hidroksi-2-metil-1-fenil-1 aseton. Surfaktan digunakan untuk memastikan pembasahan substrat yang tepat. Viskositas formulasi dasar adalah 300 cps @ 25°C.
Substrat yang digunakan dan pengujian penggunaan akhir
Semua panel uji logam yang digunakan berasal dari QPanel. sebelum pelapisan, panel dibersihkan dengan pelarut (MEK) untuk menghilangkan kontaminasi permukaan. Substrat yang biasanya digunakan untuk pengujian meliputi aluminium (Alum), baja kaleng (TPS) dan baja canai dingin (CRS). Pengujian yang dilakukan pada film yang diawetkan adalah sebagai berikut. Adhesi silang dipilih karena terkait dengan afinitas lapisan yang diberikan pada substrat. Dampak balik menarik karena tidak terkait dengan adhesi lapisan tetapi dengan fleksibilitas lapisan dan memberikan indikasi kemampuan pembentukan. resistensi MEK memberikan indikasi cepat tentang tingkat penyembuhan lapisan. referensi nomor ASTM diberikan di bawah ini.
1) Ikatan Silang-ASTM D 3359
2) Resistensi Benturan Balik-ASTM D 2794
3) Ketahanan Pelarut-ASTM D 5402
Deskripsi Monomer Fungsional Asam (AFM)
Sebagai satu keluarga, produk-produk ini dapat digambarkan sebagai ester asam. CD9050 (sekarang SR9050) adalah monomer pengikat fungsi tunggal yang memberikan daya rekat yang sangat baik pada substrat logam. CD9051 (SR9051) dan CD9053 (SR9053) adalah versi tiga fungsi dari CD9050. Mereka memberikan daya rekat yang sama. Namun, karena ini adalah tiga resmi, mereka menawarkan respons penyembuhan yang lebih cepat dan kekerasan yang lebih besar. Produk-produk ini tidak direkomendasikan untuk digunakan dalam asam lemak yang mengandung amina tersier karena nilai asamnya yang tinggi. Tingkat penggunaan yang disarankan adalah 3% hingga 7%. Nilai asam berkisar antara 120 hingga 195 mg KOH/g. Tabel berikut ini menggambarkan sifat fisik monomer.
Inisiator Foto UV Produk seri yang sama
| Nama produk | CAS NO. | Nama kimia |
| lcnacure® TPO | 75980-60-8 | Difenil (2,4,6-trimetilbenzoil) fosfin oksida |
| lcnacure® TPO-L | 84434-11-7 | Etil (2,4,6-trimetilbenzoil) fenilfosfinat |
| lcnacure® 819/920 | 162881-26-7 | Fenilbis (2,4,6-trimetilbenzoil) fosfin oksida |
| lcnacure® 819 DW | 162881-26-7 | Irgacure 819 DW |
| lcnacure® ITX | 5495-84-1 | 2-Isopropylthioxanthone |
| lcnacure® DETX | 82799-44-8 | 2,4-Dietil-9H-tioxanthen-9-satu |
| lcnacure® BDK/651 | 24650-42-8 | 2,2-Dimetoksi-2-fenilasetofenon |
| lcnacure® 907 | 71868-10-5 | 2-Metil-4′- (metilthio) -2-morpholinopropiophenone |
| lcnacure® 184 | 947-19-3 | 1-Hidroksikloheksil fenil keton |
| lcnacure® MBF | 15206-55-0 | Metil benzoilformat |
| lcnacure® 150 | 163702-01-0 | Benzena, (1-metilenil) -, homopolimer, turunan ar- (2-hidroksi-2-metil-1-oksofenil) |
| lcnacure® 160 | 71868-15-0 | Keton alfa hidroksi difungsional |
| lcnacure® 1173 | 7473-98-5 | 2-Hidroksi-2-metilpropirofenon |
| lcnacure® EMK | 90-93-7 | 4,4′-Bis (dietilamino) benzofenon |
| lcnacure® PBZ | 2128-93-0 | 4-Benzoilbifenil |
| lcnacure® OMBB / MBB | 606-28-0 | Metil 2-benzoilbenzoat |
| lcnacure® 784/FMT | 125051-32-3 | BIS(2,6-DIFLUORO-3-(1-HIDROPIRROL-1-IL) FENIL) TITANOSEN |
| lcnacure® BP | 119-61-9 | Benzofenon |
| lcnacure® 754 | 211510-16-6 | Asam benzenaasetat, alfa-okso, Oxydi-2,1-etanadiil ester |
| lcnacure® CBP | 134-85-0 | 4-Klorobenzofenon |
| lcnacure® MBP | 134-84-9 | 4-Methylbenzophenone |
| lcnacure® EHA | 21245-02-3 | 2-Etilheksil 4-dimetilaminobenzoat |
| lcnacure® DMB | 2208-05-1 | 2- (Dimethylamino) etil benzoat |
| lcnacure® EDB | 10287-53-3 | Etil 4-dimetilaminobenzoat |
| lcnacure® 250 | 344562-80-7 | (4-Metilfenil) [4-(2-metilpropil) fenil] iodoniumheksafluorofosfat |
| lcnacure® 369 | 119313-12-1 | 2-Benzil-2- (dimetilamino) -4′-morpholinobutyrophenone |
| lcnacure® 379 | 119344-86-4 | 1-Butanon, 2- (dimetilamino) -2- (4-metilfenil) metil-1-4- (4-morfolinil) fenil- |
| lcnacure® 938 | 61358-25-6 | Bis (4-tert-butilfenil) iodonium heksafluorofosfat |
| lcnacure® 6992 MX | 75482-18-7 & 74227-35-3 | Pemrakarsa Foto Kationik UVI-6992 |
| lcnacure® 6992 | 68156-13-8 | Difenil (4-feniltio) fenilsufonium heksafluorofosfat |
| lcnacure® 6993-S | 71449-78-0 & 89452-37-9 | Garam triarylsulfonium heksafluoroantimonat tipe campuran |
| lcnacure® 6993-P | 71449-78-0 | 4-Thiophenyl phenyl diphenyl sulfonium hexafluoroantimonate |
| lcnacure® 1206 | Pemrakarsa foto APi-1206 |