Quali sono i fattori e i metodi che influenzano l'indurimento dei rivestimenti?
Risposta rapida: Nella maggior parte dei sistemi UV, i fotoiniziatori vengono selezionati bilanciando l'adattamento della lunghezza d'onda, la polimerizzazione profonda, il controllo del colore e la velocità di linea. Gli acquirenti di solito confrontano un pacchetto misto invece di un singolo prodotto isolato.
La polimerizzazione del rivestimento è il processo di applicazione del rivestimento all'oggetto rivestito e la formazione di una pellicola di rivestimento asciutta (comprese le pellicole dure e morbide) con vari mezzi.
I fattori che influenzano la velocità di polimerizzazione sono principalmente il tipo di rivestimento, lo spessore del rivestimento, il metodo di polimerizzazione, le condizioni di polimerizzazione, le apparecchiature di polimerizzazione e i protocolli di polimerizzazione specifici, ecc.
(1) Tipo di rivestimento
A parità di condizioni di polimerizzazione, il tipo di vernice varia notevolmente in termini di velocità di polimerizzazione. In generale, la vernice volatile polimerizza velocemente, quella a base di olio lentamente, mentre la vernice polimerica è molto diversa: la vernice polimerica fotosensibile polimerizza più velocemente, mentre altre vernici polimeriche si collocano più a metà strada tra la vernice volatile e quella a base di olio; quando si utilizza una catena di montaggio meccanizzata per la finitura, è più comunemente utilizzata la vernice volatile, la vernice aminoalchidica a polimerizzazione acida.
(2) Spessore del rivestimento
Nel processo di finitura, il rivestimento non è fondamentalmente formato in una sola volta, ma di solito si utilizza il metodo di più strati sottili (ad esempio, la vernice a base di olio è generalmente applicata una volta di circa 35μm, la vernice alla nitrocellulosa di circa 15μm, ecc.) A parità di condizioni di polimerizzazione, il rivestimento sottile in fase di polimerizzazione, lo stress interno è ridotto, la formazione di difetti del rivestimento è minore; mentre il rivestimento troppo spesso, lo stress interno è maggiore, facile produzione di rughe e altri difetti, mentre a causa dell'evaporazione del solvente, il rivestimento si restringe, con conseguente lucentezza non uniforme, non polimerizzazione interna, ecc. La pratica ha dimostrato che, oltre alla vernice poliestere, le proprietà fisiche del film di vernice formato da più mani sono migliori rispetto allo stesso spessore del film di vernice formato da una sola mano.
(3) Condizioni di stagionatura
1- Temperatura di polimerizzazione La temperatura di polimerizzazione ha un'influenza decisiva sulla velocità di polimerizzazione della maggior parte delle vernici. Quando la temperatura di polimerizzazione è troppo bassa, l'evaporazione del solvente e la reazione chimica sono lente e la vernice è difficile da polimerizzare; aumentando la temperatura si può accelerare l'evaporazione del solvente e dell'acqua, accelerare la reazione di ossidazione e la reazione termochimica della vernice e la velocità di polimerizzazione della vernice viene accelerata, ma la temperatura non può essere aumentata indefinitamente, perché la temperatura e la velocità di polimerizzazione non sono proporzionali l'una all'altra; quando la temperatura di polimerizzazione è troppo alta, la velocità di polimerizzazione non aumenta in modo significativo, Ma non solo, la temperatura nel processo di polimerizzazione del rivestimento ha anche un impatto sul substrato, che viene riscaldato, causando cambiamenti nel contenuto di umidità, restringimento e deformazione del substrato, e persino deformazioni, crepe, volatilità della vernice, Se la temperatura di polimerizzazione supera i 60 ℃, il solvente evapora rapidamente, lo strato superficiale si asciuga rapidamente, il vapore interno del solvente raggiunge lo strato superficiale e produce facilmente bolle; pertanto, quando si utilizzano metodi di polimerizzazione artificiale, la temperatura superficiale non supera generalmente i 60 ℃.
Polimerizzazione della vernice, con i seguenti tre metodi comunemente utilizzati
I. Polimerizzazione naturale.
In condizioni naturali, l'uso della convezione dell'aria per far evaporare il solvente, polimerizzare l'ossidazione o reagire con l'agente indurente per formare un film, è adatto per i rivestimenti volatili, i rivestimenti che si asciugano all'aria e i rivestimenti che si asciugano con l'agente indurente e altri rivestimenti autoasciuganti, la qualità dell'essiccazione è notevolmente influenzata dalle condizioni ambientali.
1, polimerizzazione per evaporazione di solventi
Il solvente evapora attraverso la superficie del rivestimento, lasciando i solidi del rivestimento e attaccandosi alla superficie dell'oggetto da rivestire, formando una pellicola di rivestimento solida e asciutta.
2. Polimerizzazione per ossidazione ad aria
Si tratta dell'utilizzo dell'ossigeno presente nell'aria per realizzare il film di rivestimento secco, l'ossigeno presente nell'aria e la reazione di reticolazione del rivestimento per formare un film di rivestimento secco.
3, reazione termica o reazione chimica di polimerizzazione
Questo tipo di rivestimento viene riscaldato o reticolato chimicamente sotto l'azione di un catalizzatore (compreso l'assimilatore), e i vari componenti del rivestimento che formano la pellicola si fondono l'uno con l'altro e si reticolano per formare una struttura a maglia tridimensionale della pellicola di rivestimento.
In secondo luogo, la tradizionale polimerizzazione per riscaldamento.
L'essiccazione in base alla temperatura di essiccazione può essere suddivisa in essiccazione a bassa temperatura (inferiore a 100°C, principalmente per l'essiccazione del rivestimento superficiale di rivestimenti autoasciuganti o di materiali con scarsa resistenza al calore). Essiccazione a media temperatura (100-150°C, principalmente per la polimerizzazione per condensazione dei rivestimenti in film). Essiccazione ad alta temperatura (superiore a 150°C, utilizzata principalmente per rivestimenti in polvere, rivestimenti elettroforetici, ecc.)
1. Polimerizzazione combinata aria calda e irraggiamento
Generalmente prima l'irraggiamento e poi la convezione, sfruttando i vantaggi del riscaldamento per irraggiamento, in modo da riscaldare il pezzo in lavorazione, e quindi utilizzare l'isolamento per convezione dell'aria calda per garantire la qualità dell'essiccazione.
2. Polimerizzazione a convezione con aria calda
Riscaldamento a convezione ad aria calda uniforme, controllo della temperatura elevato, adatto per rivestimenti di alta qualità, non influenzato dalla forma del pezzo e dalla complessità della struttura, ma la velocità di riscaldamento lenta, la bassa efficienza termica, l'attrezzatura è enorme, il rivestimento è facile da bolle, rughe, elevati requisiti di polvere. Le fonti di calore utilizzate sono vapore, elettricità, gasolio, gas, gas liquefatto e gas naturale, ecc.
3, polimerizzazione per fusione
I rivestimenti a polimerizzazione fusa si riferiscono generalmente ai prodotti di rivestimento in polvere solida.
3. Polimerizzazione a raggiera
1, polimerizzazione con luce ultravioletta (UV)
Si tratta di un tipo di formula chimica (vernice, inchiostro e adesivo) che, con l'aiuto dell'irradiazione energetica, realizza il processo di conversione dallo stato liquido a quello solido.
2, polimerizzazione a infrarossi vicini (infrarossi a onde corte)
La tecnologia del vicino infrarosso consente alle vernici in polvere di lavorare e polimerizzare rapidamente in pochi secondi.
3, polimerizzazione con radiazioni infrarosse (onde lunghe, onde medie)
Di solito si utilizzano raggi infrarossi e infrarossi lontani per l'oggetto dopo l'assorbimento diretto in energia termica, in modo che il rivestimento si indurisca.
4, polimerizzazione termica catalitica all'infrarosso
È l'uso del rivestimento stesso per assorbire l'energia infrarossa in energia termica per far indurire il film di rivestimento.
5, polimerizzazione a microonde
Per microonde si intende l'onda elettromagnetica con una frequenza di 0,3~300GHz. Il materiale produrrà fenomeni fisici come il riscaldamento e la fusione sotto l'azione delle microonde, e si verificherà anche una reazione chimica.
Rivestimenti Materie prime: Fotoiniziatore UV Prodotti della stessa serie
Come valutano solitamente i formulatori questo argomento dei fotoiniziatori
Quando gli acquirenti tecnici o i formulator valutano i fotoiniziatori, il quadro decisionale più utile è solitamente la qualità della polimerizzazione più l'idoneità dell'applicazione: quale confezione polimerizza in modo affidabile, mantiene un aspetto accettabile e funziona ancora sotto le condizioni di lampada, spessore del film e substrato del processo effettivo.
- Abbina prima il pacco alla lampada: lampade a mercurio, LED UV e sistemi a luce visibile possono classificare gli stessi fotoiniziatori in modo molto diverso.
- Verificare la polimerizzazione in profondità e la polimerizzazione superficiale separatamente: un film che sembra arido in superficie può essere comunque debole sotto.
- Bilanciare l'ingiallimento con la reattività: Il percorso di polimerizzazione profonda più forte non è sempre la scelta commerciale migliore se il colore o il rischio di migrazione diventano inaccettabili.
- Usa la formula finale come riferimento: carico di pigmento, pacchetto di monomero e spessore del film possono tutti cambiare la classifica apparente dello stesso iniziatore.
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
Perché i pacchetti di fotoiniziatori miscelati sono così comuni?
Poiché un prodotto può controllare l'ingiallimento o adattarsi bene alla lampada, mentre un altro migliora la profondità di polimerizzazione o le prestazioni della linea di velocità, il pacchetto completo è spesso più forte di qualsiasi singolo grado.
La cura incompleta dovrebbe essere sempre risolta aggiungendo più iniziatore?
Non automaticamente. La vera limitazione potrebbe essere la lampada, lo spessore del film, la sfumatura del pigmento o il resto del sistema reattivo piuttosto che un semplice sottodosaggio.