Como inibir o bloqueio de oxigênio?

Resposta rápida: Para o trabalho prático de formulação, a triagem do fotoiniciador começa com a fonte de luz e a formação do filme, verificando-se em seguida o amarelamento, a adesão e a cura completa em condições reais de produção.

O bloqueio de oxigênio também é chamado de inibição de oxigênio. Devido à alta concentração de oxigênio na camada superficial, a inibição de oxigênio fará com que a camada inferior tenha sido curada, mas a superfície ainda não esteja curada, pegajosa e não seca. A inibição de oxigênio não apenas prolonga o tempo de cura, mas também pode afetar o desempenho da camada superficial curada, como dureza, resistência à abrasão, resistência a arranhões etc. A reação de cura de quase todos os materiais fotoiniciadores convencionais é afetada pelo oxigênio.
Para solucionar o problema da agregação bloqueada por oxigênio, é necessário, principalmente, que o mecanismo de reação, a taxa de reação e o processo de cura alterem três aspectos.
1. alterar o mecanismo de reação: melhorar o sistema fotoiniciador para suprimir o fenômeno da agregação de bloqueio de oxigênio na superfície, como a viscosidade da formulação: nas formulações de menor viscosidade, a taxa de difusão de oxigênio será mais rápida, de modo que a situação de bloqueio de oxigênio das formulações de maior viscosidade será reduzida. Como o aumento da temperatura reduz a viscosidade do sistema, a cura em temperaturas mais baixas resultará em menos bloqueio de oxigênio.
2. Altere a taxa de reação: aumente a concentração do iniciador ou aumente a intensidade da luz, pois o bloqueio de oxigênio se deve à reação entre o oxigênio e os radicais livres, então uma alta concentração de fotoiniciador pode gerar mais radicais livres, o que evita o consumo de oxigênio e impede a difusão de oxigênio para o revestimento e, por fim, alcança o efeito de superar o bloqueio de oxigênio. Obviamente, a taxa de geração de radicais livres e o tipo de fotoiniciador também têm uma grande relação; é possível escolher uma resina de cura modificada e, em seguida, adicionar monômeros ou grupos que consomem oxigênio; a adição de um ou mais absorvedores de oxigênio ao sistema de cura por luz pode aliviar o efeito de bloqueio de oxigênio
3. sensibilizador de corante: Na presença de determinados sensibilizadores de pigmento (como 1,3-difenilisobenzofurano), podem ser produzidos produtos com função fotoiniciadora (como 1,2-dibenzoilbenzeno), aliviando assim a função de bloqueio de oxigênio. No entanto, esse método trará um pouco de cor à formulação, portanto, seu uso é limitado.
4. Alterar o processo de cura: método de proteção com gás inerte; método de cera flutuante; método de laminação; método de irradiação de luz forte; método de irradiação passo a passo
Mas diferentes métodos de enfrentamento têm seus prós e contras.

Método	Vantagens	Desvantagens
Proteção contra gás inerte	Nenhum impacto negativo no desempenho do produto	Caro; difícil de implementar
Método da cera flutuante	Barato	Afeta o desempenho do produto; leva tempo para concluir a migração
Método de revestimento	Uma boa solução quando a membrana faz parte do produto	Custo do material e remoção da membrana
Aumentar a concentração do iniciador	Fácil de implementar	O aumento de resíduos ou subprodutos pode reduzir o desempenho do produto
Método de irradiação de luz intensa	Nenhum impacto negativo sobre o produto	Aumenta os custos dos equipamentos
Tiol	Melhora a resistência ao calor; reduz a absorção de água; melhora a adesão	Odor desagradável
Aminas	Barato; pode melhorar a adesão	Problemas de amarelamento após a cura; sensível à umidade
Éter	Pode ser usado em grandes quantidades	Resistência reduzida à temperatura; pode reduzir a resistência à água

Uma rota de seleção prática para projetos relacionados a fotoiniciadores

Ao avaliar fotoiniciadores, os compradores técnicos ou formuladores geralmente consideram a qualidade da cura e a adequação à aplicação: qual embalagem cura de forma confiável, mantém uma aparência aceitável e ainda funciona sob as condições da lâmpada, espessura do filme e substrato do processo real.

• Primeiro, compare a embalagem com a lâmpada: Lâmpadas de mercúrio, LEDs UV e sistemas de luz visível podem classificar os mesmos fotoiniciadores de maneiras muito diferentes.
• Verifique a cura em profundidade e a cura superficial separadamente: Uma película que parece seca na superfície ainda pode estar frágil por baixo.
• Equilibre o amarelamento com a reatividade: O método de cura profunda mais eficaz nem sempre é a melhor opção comercial se o risco de migração ou alteração da cor se tornar inaceitável.
• Utilize a fórmula final como referência: A quantidade de pigmento, o pacote de monômeros e a espessura do filme podem alterar a classificação aparente do mesmo iniciador.

Referências de produtos recomendadas

• CHLUMINIT TPO-L: Uma excelente referência de baixo amarelamento para sistemas UV orientados a LEDs.
• CHLUMINIT 819: Útil quando uma fórmula necessita de maior absorção e suporte à cura mais profunda.
• CHLUMINIT 184: Um padrão clássico de radicais livres para cura rápida de superfícies em muitos sistemas UV.

FAQ para compradores e formuladores

Por que os pacotes de fotoiniciadores misturados são tão comuns?
Como um produto pode controlar o amarelamento ou o encaixe da lâmpada, enquanto outro melhora a profundidade de cura ou o desempenho da velocidade da linha, o pacote completo costuma ser mais eficaz do que qualquer produto individual.

A cura incompleta deve sempre ser resolvida adicionando mais iniciador?
Não automaticamente. A verdadeira limitação pode estar na lâmpada, na espessura do filme, na tonalidade do pigmento ou no restante do sistema reativo, e não simplesmente em uma subdosagem.