Bagaimana cara mengurangi penyusutan lem UV? Apa saja metodenya?
Jawaban singkat: Pada sebagian besar sistem UV, fotoinisiator dipilih dengan menyeimbangkan kesesuaian panjang gelombang, pengerasan menyeluruh, kontrol warna, dan kecepatan lini produksi. Pembeli biasanya membandingkan paket campuran, bukan hanya satu produk terisolasi.
Dalam proses pengawetan perekat UV terdapat proses gelasi. Sebelum gelasi, sistem masih cair meskipun terjadi penyusutan, sedangkan setelah gelasi, pergerakan molekul terhambat dan reaksi curing lebih lanjut adalah penyebab utama tegangan penyusutan. Oleh karena itu, tegangan penyusutan tidak sebanding dengan penyusutan volumetrik dari seluruh proses pengawetan. Sebaliknya, ini tergantung pada penyusutan volumetrik setelah gelasi. Semakin tinggi fungsi reaktan, semakin rendah tingkat reaksi gugus fungsi ketika gelasi terjadi. Oleh karena itu, sistem reaksi dengan tingkat fungsionalitas yang tinggi akan menghasilkan tegangan penyusutan yang lebih tinggi setelah pengawetan.
Cara untuk mengurangi penyusutan perekat UV
1. Formulasi lem UV dalam penggunaan monomer dan oligomer dengan penyusutan rendah
In the UV glue formula, the use of low viscosity acrylate oligomer and less dilution monomer is also an effective way to reduce the shrinkage rate. Formulators often compare IBOA Monomer for lower stress with Monomer TMPTA for higher reactivity and crosslink density.
2. Lem UV menambahkan polimer atau pengisi anorganik
Dalam metode penambahan polimer, sistem yang baru dibuat dan polimer yang telah ditambahkan sebelumnya antara pemisahan fase yang terkadang terjadi selama proses pengawetan, juga dapat mengimbangi sebagian penyusutan volume. Namun, kerugian dari pemisahan fase ini adalah mengurangi transparansi produk yang diawetkan. Telah dilaporkan bahwa penambahan polivinil asetat, polivinil asetal, poliester, dan polimer termoplastik lainnya ke dalam sistem polimerisasi radikal bebas dapat menghasilkan pengurangan penyusutan volume yang signifikan.
3. Penggunaan metode pengawetan kationik atau hibrida
Lem UV kationik menggunakan monomer resin epoksi dan vinil eter, dengan garam ium sebagai inisiator foto. Laju penyusutan reaksi pengawetan kationik resin epoksi jauh lebih rendah daripada reaksi radikal bebas, sehingga laju penyusutan pengawetan dapat dikurangi dengan menggunakan formula kationik.
Lem UV hibrida adalah sistem campuran jenis radikal bebas dan kationik, biasanya dalam bentuk campuran senyawa akrilat dan epoksi. Sistem pengawetan UV hibrida ini dapat meningkatkan efisiensi inisiasi saat fotoinisiasi, memberikan keuntungan penuh pada keunggulan keduanya, mengurangi penyusutan volume, dan memiliki efek sinergis yang baik pada properti lainnya.
Selain itu, sesuai dengan persyaratan proses, UV dan metode pengawetan lainnya juga dapat digunakan untuk meracik, seperti UV dan metode pengawetan panas atau pengawetan anaerobik, juga dapat mengurangi penyusutan pengawetan.
4. Menambahkan monomer pembengkakan
Dari reaksi polimerisasi kationik resin epoksi yang telah diketahui, reaksi polimerisasi cincin terbuka dibandingkan dengan reaksi polimerisasi penambahan laju penyusutan volume lebih kecil. Untuk monomer monosiklik, untuk setiap jarak van der Waals yang dikonversi ke jarak ikatan kovalen, ada jarak kovalen yang dikonversi ke jarak van der Waals. Penyusutan dan pembengkakan yang dihasilkan dapat diimbangi sebagian. Penelitian lebih lanjut mengungkapkan bahwa ukuran kontraksi volume dari reaksi polimerisasi pembukaan cincin terkait dengan ukuran cincin. Seiring dengan bertambahnya ukuran cincin, jarak antara atom karbon dan oksigen yang membuka ikatan kovalen semakin dekat ke jarak van der Waals, dan dengan demikian, kontraksi volume berkurang. Saat ini, biaya monomer jenis cincin spiro sangat tinggi, sehingga aplikasi praktisnya masih sangat sedikit, tetapi ini adalah metode yang menjanjikan untuk menghilangkan penyusutan lem UV.
Bagaimana formulator biasanya mengevaluasi topik fotoinisiator ini
Ketika pembeli teknis atau formulator menyaring fotoinisiator, kerangka keputusan yang paling berguna biasanya adalah kualitas pengawetan ditambah kesesuaian aplikasi: paket mana yang mengawetkan secara andal, menjaga penampilan tetap dapat diterima, dan masih berfungsi di bawah kondisi lampu, ketebalan film, dan substrat dari proses sebenarnya.
- Cocokkan paketnya dengan lampunya terlebih dahulu: lampu merkuri, LED UV, dan sistem cahaya tampak dapat memberi peringkat fotoinisiator yang sama secara sangat berbeda.
- Periksa pengawetan kedalaman dan pengawetan permukaan secara terpisah: Film yang terasa kering di permukaan pun masih bisa lemah di bagian bawahnya.
- Keseimbangan warna kuning dengan reaktivitas: rute penyembuhan terdalam yang paling kuat tidak selalu menjadi pilihan komersial terbaik jika risiko warna atau migrasi menjadi tidak dapat diterima.
- Gunakan formula akhir sebagai tolok ukur: Beban pigmen, paket monomer, dan ketebalan film semuanya dapat mengubah peringkat yang tampak dari inisiator yang sama.
Referensi produk yang direkomendasikan
- CHLUMINIT TPO-L: Referensi dengan tingkat penguningan rendah yang kuat untuk sistem UV berbasis LED.
- CHLUMINIT 819: Berguna saat formulasi memerlukan penyerapan yang lebih kuat dan dukungan pengeringan yang lebih mendalam.
- CHLUMICRYL IBOA: Referensi monomer kental rendah yang kuat ketika kekerasan dan aliran yang baik sama-sama penting.
- TMPTA CHLUMIKRIL: Penanda monomer reaktif standar ketika diperlukan kerapatan ikatan silang yang lebih kuat.
FAQ untuk pembeli dan formulator
Mengapa paket fotoinisiator campuran umum digunakan?
Karena satu produk mungkin mengontrol penguningan atau kesesuaian lampu dengan baik, sementara produk lain meningkatkan kedalaman pengeringan atau kinerja kecepatan garis, sehingga paket lengkap sering kali lebih kuat daripada satu tingkatan saja.
Apakah penyembuhan yang tidak lengkap selalu harus diselesaikan dengan menambahkan lebih banyak inisiator?
Tidak secara otomatis. Keterbatasan sebenarnya mungkin terletak pada lampu, ketebalan film, nuansa pigmen, atau sisa sistem reaktif daripada dosis yang kurang.