Hoe zuurstofblokkering remmen?

Snel antwoord: Voor praktische formuleringswerkzaamheden begint de screening van foto-initiatoren met de lichtbron en de filmopbouw, waarna vergeling, hechting en uitharding onder reële productieomstandigheden worden gecontroleerd.

Zuurstofblokkering wordt ook wel zuurstofremming genoemd. Door de hoge concentratie zuurstof in de oppervlaktelaag zal de zuurstofremming ertoe leiden dat de onderste laag is uitgehard, het oppervlak nog steeds niet is uitgehard en plakkerig en niet droog is. Zuurstofinhibitie verlengt niet alleen de uithardingstijd, maar kan ook de prestaties van de uitgeharde oppervlaktelaag beïnvloeden, zoals hardheid, slijtvastheid, krasbestendigheid, enz. De uithardingsreactie van bijna alle conventionele fotoinitiatormaterialen wordt beïnvloed door zuurstof.
Om het probleem van zuurstof geblokkeerde aggregatie op te lossen is voornamelijk uit het reactiemechanisme, reactiesnelheid, uithardingsproces om drie aspecten op te lossen veranderen.
1. Verander het reactiemechanisme: verbeter het fotoinitiatorsysteem om het fenomeen van zuurstofblokkerende aggregatie aan het oppervlak te onderdrukken, zoals de viscositeit van de formulering: in formuleringen met een lagere viscositeit zal de zuurstofdiffusiesnelheid sneller zijn, zodat de zuurstofblokkerende situatie in formuleringen met een hogere viscositeit zal afnemen. Aangezien een verhoging van de temperatuur de viscositeit van het systeem verlaagt, zal uitharding bij lagere temperaturen resulteren in minder zuurstofblokkering.
2. Verander de reactiesnelheid: verhoog de initiatorconcentratie of verhoog de lichtintensiteit, want zuurstofblokkering is te wijten aan de reactie tussen zuurstof en vrije radicalen, dan kan een hoge concentratie fotoinitiator meer vrije radicalen genereren, wat de consumptie van zuurstof voorkomt en de diffusie van zuurstof naar de coating verhindert, en uiteindelijk het effect bereiken van het overwinnen van zuurstofblokkering. Natuurlijk hebben de snelheid waarmee vrije radicalen worden gegenereerd en het type fotoinitiator ook een grote relatie; u kunt een gemodificeerde uithardingshars kiezen en vervolgens zuurstofverbruikende monomeren of groepen toevoegen; het toevoegen van een of meer zuurstofvangers aan het lichtuithardende systeem kan het zuurstofblokkerende effect verlichten.
3. kleurstofsensibilisator: In aanwezigheid van bepaalde pigmentsensibilisatoren (zoals 1,3-difenylisobenzofuraan) kunnen producten met fotoinitiatorfunctie (zoals 1,2-dibenzoylbenzeen) worden geproduceerd, waardoor de rol van zuurstofblokkering wordt verlicht. Deze methode geeft echter wel kleur aan de formulering, dus het gebruik is beperkt.
4. Verander het uithardingsproces: beschermingsmethode met inert gas; drijvende wasmethode; lamineermethode; bestralingsmethode met sterk licht; stapsgewijze bestralingsmethode
Maar verschillende manieren om ermee om te gaan hebben hun voor- en nadelen.

Methode	Voordelen	Nadelen
Bescherming tegen inert gas	Geen negatieve invloed op productprestaties	Duur; moeilijk te implementeren
Drijvende wasmethode	Goedkoop	Beïnvloedt productprestaties; migratie kost tijd
Coatingmethode	Een goede oplossing als het membraan deel uitmaakt van het product	Materiaalkosten en membraanverwijdering
Verhoog de initiatorconcentratie	Gemakkelijk te implementeren	Toegenomen residu of bijproducten kunnen de productprestaties verminderen
Methode van bestraling met intens licht	Geen negatieve invloed op het product	Hogere uitrustingskosten
Thiol	Verbetert de hittebestendigheid; vermindert waterabsorptie; verbetert de hechting	Onaangename geur
Aminen	Niet duur; kan de hechting verbeteren	Vergelingsproblemen na uitharding; gevoelig voor vocht
Ether	Kan in grote hoeveelheden worden gebruikt	Verminderde temperatuurbestendigheid; kan de waterbestendigheid verminderen

Een praktische selectieprocedure voor projecten met betrekking tot foto-initiatieven.

Wanneer technische inkopers of formuleerders foto-initiatoren beoordelen, is het meest bruikbare beoordelingskader doorgaans de uithardingskwaliteit in combinatie met de geschiktheid voor de toepassing: welke verpakking hardt betrouwbaar uit, behoudt een acceptabel uiterlijk en werkt nog steeds onder de omstandigheden van de lamp, de laagdikte en het substraat van het daadwerkelijke proces.

• Zorg er eerst voor dat de verpakking bij de lamp past: Kwiklampen, UV-leds en systemen met zichtbaar licht kunnen dezelfde foto-initiatoren zeer verschillend rangschikken.
• Controleer de diepteharding en de oppervlakteharding afzonderlijk: Een film die aan de bovenkant droog aanvoelt, kan eronder nog steeds zwak zijn.
• Breng de vergeling in evenwicht met de reactiviteit: De sterkste uithardingsmethode is niet altijd de beste commerciële keuze als het risico op verkleuring of migratie onaanvaardbaar wordt.
• Gebruik de uiteindelijke formule als referentiepunt: De hoeveelheid pigment, de samenstelling van het monomeer en de filmdikte kunnen allemaal de schijnbare rangschikking van dezelfde initiator beïnvloeden.

Aanbevolen productreferenties

• CHLUMINIT TPO-L: Een sterke referentie met lage vergeling voor op LED's georiënteerde UV-systemen.
• CHLUMINIT 819: Handig wanneer een formule een sterkere absorptie en diepere uithardingsondersteuning nodig heeft.
• CHLUMINIT 184: Een klassieke referentiewaarde voor snelle oppervlakteharding in veel UV-systemen, gebaseerd op vrije radicalen.

Veelgestelde Vragen voor kopers en formuleringsdeskundigen

Waarom worden gemengde foto-initiatorpakketten zo vaak gebruikt?
Omdat het ene product vergeling of lamppassing goed kan tegengaan, terwijl een ander product de uithardingsdiepte of de lijnsnelheid verbetert, is het totaalpakket vaak sterker dan elk afzonderlijk product.

Moet een onvolledige uitharding altijd worden opgelost door meer initiator toe te voegen?
Niet automatisch. De werkelijke beperking kan eerder liggen bij de lamp, de filmdikte, de pigmentkleuring of de rest van het reactiesysteem, dan bij een te lage dosering.