Quali sono i sei additivi comunemente utilizzati nelle vernici UV?
Risposta rapida: Nella selezione di monomeri e resine UV, la questione commerciale fondamentale non è "quale materiale sia il migliore in generale", ma "quale soluzione offra il giusto equilibrio tra fluidità , polimerizzazione, adesione e durata nell'applicazione reale".
I materiali di base UV cationici e UV liberi sono molto diversi, ma la composizione complessiva è simile. Il sistema cationico è costituito principalmente da materiali epossidici, ma la velocità di reazione dell'epossidico bisfenolo A ordinario è lenta, con maggiori applicazioni di materiali epossidici/ossitanici aliciclici; la commercializzazione del sistema a radicali liberi è ormai molto matura, con materiali epossidici/poliesteri/poliuretanici modificati che possono fornire una maggiore scelta di soluzioni.
I sistemi cationici UV hanno meno opzioni di materie prime rispetto ai sistemi a radicali liberi e le resine epossidiche alicicliche a bassa viscosità sono i polimeri principali. Prendiamo ad esempio le resine epossidiche alicicliche.
Il TTA21, con diverse specifiche di purezza, è il prodotto più diffuso nel settore dei rivestimenti UV. Poiché l'applicazione di rivestimenti/applicazioni UV cationici continua a crescere in modo significativo, si prevede che la quantità di resine epossidiche alicicliche rappresentata dal TTA21 aumenterà .
Nelle applicazioni specifiche di inchiostri/rivestimenti, oltre a necessitare entrambi di luce UV per fornire energia di polimerizzazione, i due sistemi riflettono importanti differenze nelle prestazioni e nelle caratteristiche di reazione.
1. Effetto di blocco dell'ossigeno
Il sistema cationico UV non ha l'effetto di bloccare l'ossigeno, ma teme maggiormente l'acqua, l'umidità influisce sull'efficienza di polimerizzazione del sistema cationico; i radicali liberi UV, al contrario, hanno l'influenza di bloccare l'ossigeno.
2. Adesione al substrato
Di solito nei casi più difficili da far aderire alla superficie del substrato, come vetro/metallo/plastica ad alta densità , il catione UV rispetto alla base UV free ha migliori prestazioni di adesione.
3. Tasso di contrazione del volume
Il tasso di ritiro della formulazione del sistema a radicali liberi UV è generalmente superiore a 10%, mentre il sistema a cationi UV può controllare il tasso di ritiro di 1-3%, è una buona soluzione per risolvere il ritiro di volume.
4. Caratteristiche della polimerizzazione scura
Il sistema cationico UV può continuare a reagire allo strato interno dopo aver interrotto l'irradiazione della sorgente luminosa, per completare il materiale dopo la polimerizzazione; questa è la caratteristica di polimerizzazione scura, molto adatta per applicazioni di rivestimento spesse, il riscaldamento del catione dopo la velocità di polimerizzazione è significativamente utile; il radicale libero UV è un sistema di reazione stop-and-go.
5. Sicurezza dei contatti
Il grado di reazione del sistema cationico UV è vicino a 100%, la sicurezza può essere certificata da test REACH / FDA, può essere utilizzata nell'imballaggio alimentare e in altri campi correlati.
6. Velocità di polimerizzazione della luce
In generale, la velocità di polimerizzazione del sistema UV a radicali liberi rispetto al sistema cationico, influenzato da prodotti che bloccano l'ossigeno, l'essiccazione della superficie cationica sarà più veloce, ma la velocità di essiccazione effettiva non è così veloce come quella dei radicali liberi, è possibile promuovere la reazione riscaldando, e alla fine può raggiungere un ottimo grado di completamento.
Note sulla formulazione
Il sistema di cationi UV può essere miscelato con il sistema di radicali liberi UV in qualsiasi proporzione, chiamato sistema ibrido UV, può migliorare la velocità di polimerizzazione relativa dei cationi UV e del restringimento dei radicali liberi UV, influenzato dalla barriera di ossigeno e da altre carenze, lo stesso spessore del film della differenza di energia di polimerizzazione del sistema non è grande.
Il sistema di cationi UV si basa sull'iniziatore generato da un acido forte di Lewis per fare il punto attivo della reazione di apertura dell'anello, la formula comunemente influenzerà l'attività dell'iniziatore del materiale è principalmente pigmenti organici azoici (possono essere modificati per fare la protezione), e radicali liberi mescolati con TPO/819/907 e altre strutture contenenti P, S e altri elementi dell'iniziatore, e simili a 115 ammine multilivello.
L'umidità influisce sull'indurimento del sistema cationico UV; è opportuno controllare l'umidità ambientale entro 50%; il riscaldamento accelera la velocità di reazione.
Fotoiniziatore UV Prodotti della stessa serie
Una prospettiva pratica sull'approvvigionamento e la formulazione di monomeri e oligomeri UV.
Le formulazioni UV di maggior successo sono costruite scegliendo prima la struttura di base e poi mettendo a punto il pacchetto di monomeri reattivi in base al substrato, al metodo di polimerizzazione e allo stress di fine utilizzo. Ciò solitamente produce un risultato più stabile rispetto alla scelta dei materiali basandosi solo sulla viscosità o sul prezzo.
- Parti dalla proprietà finale di destinazione: durezza, flessibilità , adesione e ritiro raramente indicano esattamente lo stesso pacchetto di materie prime.
- Filtra il pacchetto reattivo nel suo complesso: oligomero, monomero e fotoiniziatori interagiscono fortemente nei sistemi UV.
- Usa la viscosità come strumento, non come unica regola decisionale: il materiale più facile da lavorare non è sempre quello che offre le migliori prestazioni dopo la polimerizzazione.
- Controlla il substrato reale: plastica, metallo, film adesivo, sistemi in gel e rivestimenti possono offrire bilanci molto diversi di polarità e densità di reticolazione.
Riferimenti prodotto consigliati
- CHLUMINIT 819: Utile quando una formulazione necessita di un maggiore assorbimento e di un supporto per una cura più profonda.
- CHLUMINIT 1173: Un punto di confronto pratico per l'iniziazione UV classica a onde corte.
- CHLUMINIT ITX: Una utile via di supporto a onde lunghe in molte confezioni di inchiostri da stampa.
- CHLUMINIT CQ: Un riferimento diretto per le discussioni sulla polimerizzazione sensibile alla luce visibile e al colore.
FAQ per acquirenti e formulatori
Un monomero o resina UV può risolvere ogni problema di formulazione?
Di solito no. Le formule commercialmente valide dipendono da come diversi componenti lavorano insieme per bilanciare indurimento, adesione, fluidità e durata.
Perché i monomeri dovrebbero essere esaminati insieme agli oligomeri?
Poiché i monomeri possono alterare viscosità , velocità di polimerizzazione, ritiro e comportamento del substrato quanto basta per modificare la classifica finale della stessa resina di base.