Quali sono gli elementi per selezionare gli oligomeri UV per le formulazioni di vernici fotopolimerizzanti?
Quick answer: In most UV systems, photoinitiators are selected by balancing wavelength fit, through-cure, color control, and line speed. Buyers usually compare a blended package instead of one isolated product.
I rivestimenti fotopolimerizzanti sono noti anche come rivestimenti a polimerizzazione UV, che utilizzano la luce UV come fonte di energia per polimerizzare il rivestimento. Possono essere polimerizzati rapidamente su substrati come carta, plastica, pelle e legno senza bisogno di calore. I rivestimenti fotopolimerizzanti sono composti principalmente da resine fotopolimerizzanti (oligomeri), fotoiniziatori (fotosensibilizzanti), diluenti e additivi. Le resine fotopolimerizzabili sono generalmente resine a basso peso molecolare con legami insaturi, come poliesteri insaturi, oligomeri acrilici, ecc. Questo articolo illustra gli elementi di selezione della resina fotopolimerizzante (oligomero) nelle formulazioni di vernici fotopolimerizzanti.
I. Viscosità .
La scelta di una resina a bassa viscosità può ridurre la quantità di diluente attivo. Tuttavia, la resina a bassa viscosità ha spesso una massa molecolare relativa bassa, che influisce sulle proprietà fisiche e meccaniche del film polimerizzato.
In secondo luogo, la velocità di polimerizzazione della luce.
In generale, più alto è il grado funzionale della resina fotopolimerizzante, più veloce è la velocità di fotopolimerizzazione; la velocità di fotopolimerizzazione dell'acrilato epossidico è veloce, quella dell'oligomero modificato con ammina è altrettanto veloce. È una condizione molto importante scegliere una resina con una rapida velocità di fotopolimerizzazione, che non solo può ridurre la quantità di fotoiniziatore, ma anche soddisfare i requisiti di rapida polimerizzazione della linea di rivestimento fotopolimerizzante.
Terzo, proprietà fisiche e meccaniche.
Le proprietà fisiche e meccaniche del film di vernice fotopolimerizzabile sono determinate principalmente dalle prestazioni della resina fotopolimerizzabile; le proprietà fisiche e meccaniche delle diverse varietà di vernice fotopolimerizzabile sono diverse e anche la scelta della resina fotopolimerizzabile è diversa. Le proprietà fisiche e meccaniche del film di vernice sono principalmente i seguenti indicatori.
Durezza, durezza generale dell'acrilato epossidico e del poliestere insaturo; anche l'oligomero contenente la struttura ad anello del benzene è in grado di migliorare la durezza. Alta funzionalità , alta densità di reticolazione, alta Tg e alta durezza.
Flessibilità , le acriliche uretaniche, le acriliche poliestere, le acriliche polietere e le acriliche pure sono generalmente più flessibili. Gli oligomeri contengono strutture alifatiche a lunga catena di carbonio e sono flessibili. Maggiore è la massa molecolare relativa, migliore è la flessibilità . Bassa densità di reticolazione, buona flessibilità . bassa Tg, buon taglio di flessione.
Resistenza all'abrasione, la resina acrilica uretanica ha una buona resistenza all'abrasione. Buona resistenza all'abrasione per gli oligomeri con facile formazione di legami idrogeno tra le molecole. Alta densità di legami incrociati, buona resistenza all'abrasione.
Resistenza alla trazione, gli acrilati epossidici e i poliesteri insaturi hanno un'elevata resistenza alla trazione, generalmente una massa molecolare relativa più elevata, una maggiore polarità , una minore flessibilità e gli oligomeri maggiormente reticolati hanno una maggiore resistenza alla trazione.
Resistenza agli urti, le resine acriliche uretaniche, le resine acriliche poliestere, le resine acriliche polietere e le acriliche pure hanno una migliore resistenza agli urti. In generale, gli oligomeri flessibili a bassa Tg presentano una buona resistenza agli urti.
Adesione, oligomeri con bassa contrazione, buona adesione ai substrati; oligomeri contenenti gruppi come -OH e -COOH hanno una buona adesione ai metalli. Oligomeri con bassa tensione superficiale, buona bagnatura e diffusione sui substrati, buona adesione.
Resistenza all'ingiallimento, le resine acriliche poliuretaniche alifatiche, le resine acriliche polietere e le acriliche pure hanno una buona resistenza all'ingiallimento. L'aggiunta di adeguati agenti anti-giallo alla formulazione può spesso migliorare efficacemente la resistenza all'ingiallimento dei rivestimenti fotopolimerizzati.
Resistenza chimica, gli acrilici epossidici, gli acrilici poliuretanici e gli acrilici poliesteri hanno tutti una buona resistenza chimica, ma gli acrilici poliesteri sono meno resistenti agli alcali; l'aumento della densità di reticolazione durante l'indurimento aumenta la resistenza chimica del prodotto.
Lucentezza, gli acrilati epossidici e i poliesteri insaturi hanno un'elevata lucentezza, la densità di reticolazione aumenta, la lucentezza aumenta. alta Tg, alto indice di rifrazione degli oligomeri buona lucentezza.
Bagnabilità dei pigmenti, gli oligomeri modificati con acidi grassi e ammine hanno una migliore bagnabilità dei pigmenti, mentre gli oligomeri contenenti -OH e -COOH hanno una migliore bagnabilità dei pigmenti.
Quarto, il ritiro di polimerizzazione della resina fotopolimerizzante (oligomero).
La bassa contrazione da polimerizzazione favorisce il miglioramento dell'adesione del film polimerizzato al substrato, l'aumento delle funzionalità degli oligomeri, l'aumento della densità di reticolazione e l'aumento della contrazione da polimerizzazione.
Quinto, la temperatura di transizione vetrosa dell'oligomero Tg.
Oligomero Tg alta, generalmente elevata durezza, buona brillantezza; oligomero Tg bassa, buona flessibilità , resistenza agli urti o.
Sesto, tossicità e irritazione.
L'oligomero a causa della massa molecolare relativa è più grande, la maggior parte della resina viscosa, non volatile, non infiammabile e articoli esplosivi, la sua tossicità è anche bassa, l'irritazione della pelle è anche bassa.
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A practical selection route for photoinitiator-related projects
When technical buyers or formulators screen photoinitiators, the most useful decision frame is usually cure quality plus application fit: which package cures reliably, keeps appearance acceptable, and still works under the lamp, film thickness, and substrate conditions of the actual process.
- Match the package to the lamp first: mercury lamps, UV LEDs, and visible-light systems can rank the same photoinitiators very differently.
- Check depth cure and surface cure separately: a film that feels dry on top can still be weak underneath.
- Balance yellowing with reactivity: the strongest deep-cure route is not always the best commercial choice if color or migration risk becomes unacceptable.
- Use the final formula as the benchmark: pigment load, monomer package, and film thickness can all change the apparent ranking of the same initiator.
Recommended product references
- CHLUMICRYL IBOA: A strong low-viscosity monomer reference when hardness and good flow both matter.
- CHLUMICRYL TMPTA: A standard reactive monomer benchmark when stronger crosslink density is required.
- CHLUMICRYL TPGDA: A practical reactive-diluent benchmark in many UV monomer and inkjet systems.
- CHLUMICRYL THFA: Useful when monomer polarity and flexibility balance are part of the formulation screen.
FAQ for buyers and formulators
Why are blended photoinitiator packages so common?
Because one product may control yellowing or lamp fit well while another improves cure depth or line-speed performance, so the full package is often stronger than any single grade.
Should incomplete cure always be solved by adding more initiator?
Not automatically. The real limitation may be the lamp, film thickness, pigment shading, or the rest of the reactive system rather than simple under-dosage.