UV 코팅 포뮬레이션: 효율적인 선택 방법 올리고머 (수지)
UV 코팅에서 올리고머의 역할
올리고머: 프리폴리머라고도 하는 올리고머는 광경화 코팅에 사용됩니다. 초기에는 올리고머로 번역되었습니다. 이들의 두드러진 특징은 작은 분자량, 특징적인 중합기, 높은 점도입니다. 올리고머는 광경화 코팅의 주체이자 골격입니다(코팅 필름의 많은 물리적 및 화학적 특성).
UV 경화 반응의 특성
UV 경화는 불포화 분자 간의 부가 중합 반응입니다. 개시제의 개시 메커니즘에 따라 자유 라디칼 중합과 양이온 중합이 있습니다. 하지만 우리가 더 많이 연구한 중합은 자유 라디칼 중합입니다(이 강의는 자유 라디칼 중합을 기반으로 합니다). 끝에 C-C 가교가 있는 이 구조는 경질 가교입니다.
중합 메커니즘
라디칼 중합은 빠른 반응, 큰 수축, 중합 정도의 작은 변화, 중합 억제제의 높은 영향력(억제제의 0.01-0.1%는 반응을 멈출 수 있음)과 같은 특징을 가지고 있습니다.
코팅에 가장 해로운 영향은 수축입니다. W.J. 베일리 등의 연구에 따르면 이중 결합이 중합되지 않는 시간이 길고 일단 중합이 일어나 공유 결합을 형성하면 간격이 짧아져 부피가 감소합니다. 모든 불포화 중합 이중 결합의 수축은 11%만큼 높습니다.
UV 코팅 배합의 복잡성
1. 모노머에는 여러 종류가 있습니다.
2. 기본 올리고머(수지)에는 여러 종류가 있습니다. 현재는 합성 시 작용기에 따라 불포화 폴리에스테르 기반 PE, 에폭시 기반 EA, 폴리우레탄 기반 PUA, 폴리에스테르 기반 PEA, 아미노 기반, 폴리에테르 기반, 실리콘 기반, 인산염 기반, 하이브리드 유형으로 분류합니다.
UV 코팅에 일반적으로 사용되는 수지를 기능에 따라 분류하여 간략하게 소개합니다.
경질 수지 - 높은 Tg
높은 경도, 우수한 내화학성 및 대부분의 경우 빠른 경화 속도
1. 표준 비스페놀 A 유형 EA;
2. 고기능 PUA 및 저분자량 2fPUA;
3. 고기능성 아미노 아크릴레이트;
4. 메타크릴레이트 올리고머.
연질 수지-소형 Tg
유연성이 우수하고 경화 속도가 느리며 가교 밀도가 낮습니다.
1. 변성 에폭시 - 에폭시 대두유 아크릴레이트 등.;
2. 긴 사슬 폴리에스테르 아크릴레이트;
3. 직선 사슬 구조와 1200 이상의 질량 분율을 가진 PUA;
4. 일부 순수 아크릴레이트 올리고머
극지용 수지
활성 수소를 함유하거나 수소 결합을 쉽게 형성하는 올리고머, 극성 또는 표면 장력 변화
1. 인산염 에스테르 아크릴레이트
2. 실리콘 올리고머 - 특히
3. 카복실 아크릴레이트 올리고머
수성 자외선 올리고머
에멀젼 타입, 수분 분산성 타입, 수용성 타입
1. 폴리우레탄 타입 - 기본 유형입니다;
2. 에폭시 아크릴레이트 유형;
3. 폴리에스테르 아크릴레이트 타입.
UV에서 가교되지 않는 수지의 적용
필링 효과, 가교 밀도 향상, 접착력 증가, 유연성 변화, 습윤성 향상 및 기타 보조 효과
1. 장유 알키드 수지;
2. 열가소성 아크릴레이트 수지;
3. 알데히드-케톤 수지;
4. 석유 수지 등
UV 코팅 포뮬러 설계하기 레진 선택 방법
코팅 공식을 설계하기 전에 다음 사항을 명확히 해야 합니다.
1. 코팅 공정의 코팅 유형 - 프라이머, 탑코트, 페인트를 식별합니다;
2. 코팅할 재료의 기본 특성(극성(표면 장력), 결정성, 열가소성 또는 열경화성)을 이해합니다;
프라이머 수지 선택
1. 접착 요구 사항: 이것은 프라이머 수지의 일반적인 특성입니다. 상대적으로 더 어려운 접착력은 현재 다음과 같습니다.
A. 유리 - 메타크릴레이트 올리고머와 비막 형성 수지 및 일부 특수 극성 수지인 메르캅토 실록산 시스템을 선택합니다(단, 내수성은 현재 제형에 대한 장벽입니다);
B. 금속: 금속의 종류를 구분합니다. 페인트 업계에서 금속에 대한 접착력을 향상시키는 기본적인 방법은 가교 결합을 파괴하는 것입니다. 국제 표준은 인산염 처리입니다. 가장 일반적인 UV 방법은 인산염과 일부 아크릴을 결합하는 것입니다.
C. 플라스틱(가소화 종이 및 기타 유형의 페인트 마감재 포함)은 현재 비교적 크고 특히 복잡한 카테고리로, 주로 플라스틱의 복잡한 구조, 다양한 결정 형태 및 다양한 표면 장력으로 인해 BMC, PET 및 PP와 같은 플라스틱으로 작업하기가 상대적으로 어렵습니다. 모두에 사용할 수 있는 통일된 공식은 없습니다. 일반적으로 부드러운 PUA, 순수 아크릴, 일부 비필름 형성 수지 및 극성 수지를 조합하면 특정 효과를 얻을 수 있습니다. 그러나 관련 수지를 매칭할 때는 내화학성 및 내수성에 주의를 기울여야 합니다.
D. 유성 목재 제품: 현재 주로 크로녹스, 레드 샌들우드, 녹색 줄기 뽕나무, 오카피 나무 등과 같은 일부 단단한 샌들우드입니다. 우드 오일의 접착은 상대적으로 어렵습니다. 시중에는 오일을 밀봉할 수 있는 순수 UV가 거의 없습니다. 먼저 PU로 밀봉한 다음 UV 접착 프라이머를 바르면 됩니다. 접착은 주로 일부 극성 수지 또는 모노머와 필러 수지를 사용하여 얻을 수 있습니다.
2. 습윤: 안료 및 필러의 습윤과 기판의 습윤은 서로 다른 두 가지 기능으로, 기판의 표면 장력이 안료 및 필러의 표면 장력과 정확히 같다고 보장할 수 없기 때문입니다.
A. 안료와 필러의 습윤은 페인트의 보관 안정성과 필름 호환성의 투명성을 보장할 수 있으며, 예를 들어 일부 PUA, PEA 및 에폭시 대두유 아크릴레이트는 이러한 효과를 가지고 있습니다;
B. 아미노 수지 및 PEA와 같은 기질을 젖게 하면 더 나은 효과를 얻을 수 있습니다.
3. 유연성: 사포성 및 레이어 간 접착력과 관련이 있습니다.
일반적으로 표준 EA와 일부 PEA 및 일부 모노머는 유연성을 조정하는 데 사용되어 모래성과 층간 접착력을 조정합니다.
현재 시장에는 경도를 강조한 경화 프라이머도 있는데, 경질 수지의 경화와 도장량에 주의하지 않으면 도막 파열 가능성이 높습니다;
시장에서는 또한 소위 유연한 프라이머를 요구합니다. 보다 유연한 수지, 가급적 폴리에스테르 기반 PUA를 사용합니다. 폴리에테르 기반 수지는 유연성이 떨어지고 기계적 계수가 충분하지 않습니다.
탑코트 레진 선택
1. 포만감과 평준화
이를 위해서는 호환성이 좋은 수지와 모노머를 선택하고, 프라이머로 습윤 및 레벨링을 개선하고, 가교 정도를 적절히 높이고, 굴절률이 높은 수지를 사용해야 합니다.
일반적으로 고기능성 PUA와 아미노 수지가 사용되며, 표준 EA가 주요 수지로 사용됩니다.
2. 인성(경도 및 내마모성):
이 두 가지 필름 속성은 밀접한 관련이 있지만 반드시 동일하지는 않습니다.
경도: 80-120Um의 두꺼운 필름과 일부 두꺼운 스프레이 코팅이 있는 전통적인 목공예를 제외하고, 이 경우 경도의 대부분은 필름 자체가 아니라 다른 출처에서 비롯됩니다. 이러한 겉으로 보이는 경도 중 일부는 기질, 프라이머, 표면 느낌 등에 충분히 주의를 기울여야 합니다. 대표적인 예로 롤러 마감과 얇은 스프레이가 있으며, 앞서 언급한 고급 레진 외에 일부 실리콘 레진이나 실리콘 첨가제를 사용하면 경도를 개선할 수 있습니다.
내마모성: 일반적으로 PUA는 다른 수지보다 내마모성이 우수합니다. 수소 결합은 내마모성을 높이기 위해 약간의 인성을 제공합니다. 그러나 얇은 코팅의 내마모성은 수지로 해결할 수 없습니다.
3. 층간 접착력
습윤, 레벨링 및 수지 극성 정합 문제를 해결하고 층간 접착을 해결할 수 있습니다. 특별한 경우에는 일부 메타크릴레이트 수지를 선택할 수 있습니다.
4. 내화학성
EA와 PUA(폴리에스테르)는 내화학성이 우수하지만 PE와 폴리에테르는 그렇지 않습니다.
5, 황변 저항
일반적으로 지방족 PUA, 순수 폴리에테르 아크릴레이트, 순수 아크릴 및 아미노기는 모두 황변 저항성이 매우 우수한 것으로 알려져 있습니다. 첫 번째 유형이 가장 일반적으로 사용되지만 황변 저항성이 가장 우수하지는 않습니다. 후자의 두 유형은 특정 특성이 부족하기 때문에 덜 일반적으로 사용되지만 아미노 그룹은 전반적인 황변 저항성이 가장 우수합니다.
6. 무광택 유형
현재 분자량이 약간 낮거나 큰 수지도 효과적이며, 일부 폴리우레탄도 매우 효과적입니다(현재 시중에는 경도가 좋은 2중 기능성 폴리우레탄이 있어 경쟁력이 있습니다).