Como aplicar a resina epóxi alicíclica em um revestimento de cura por luz UV?
Resposta rápida: Na maioria dos sistemas UV, os fotoiniciadores são selecionados equilibrando a adequação do comprimento de onda, a cura completa, o controle de cor e a velocidade da linha. Os compradores geralmente comparam um pacote com vários fotoiniciadores em vez de um produto isolado.
A tecnologia de cura por UV é amplamente dividida em sistemas radicais livres de UV e sistemas catiônicos de UV. Os revestimentos catiônicos de UV com excelentes propriedades de processamento em latas de metal, aço laminado e indústria de embalagens flexíveis são amplamente utilizados, e o principal mercado agora também está na Europa e nos Estados Unidos.
Os materiais UV catiônicos e UV de radicais livres são muito diferentes, mas a composição geral é semelhante. Os sistemas catiônicos são dominados por materiais epóxi, mas o epóxi comum do tipo bisfenol A reage lentamente, com mais aplicações de materiais alicíclicos do tipo epóxi/oxetano; os sistemas de radicais livres estão agora muito maduros comercialmente, com materiais de acrilato modificados com epóxi/poliéster/poliuretano que oferecem mais opções de soluções.
O sistema catiônico UV pode escolher menos tipos de matérias-primas em comparação com o sistema de radical livre, e o polímero é principalmente a resina epóxi alicíclica de baixa viscosidade. Tomemos como exemplo as resinas epóxi alicíclicas.
O TTA21 de várias especificações de pureza é o produto mais dominante no setor de revestimentos UV. Como a aplicação de revestimentos UV catiônicos continua a crescer significativamente, espera-se que a quantidade de resinas epóxi alicíclicas representadas pelo TTA21 aumente.
Na aplicação específica de tintas/revestimentos, além de ambos necessitarem de luz UV para fornecer energia de cura, os dois sistemas apresentam grandes diferenças nas características de desempenho e reação.
1. Efeito de bloqueio de oxigênio
O sistema catiônico UV não tem o efeito de bloquear o oxigênio, mas tem mais medo da água; a umidade afetará a eficiência de cura do sistema catiônico; os radicais livres UV são o oposto e são mais afetados pelo bloqueio de oxigênio.
2. Adesão ao substrato
Normalmente, nos casos em que é mais difícil aderir à superfície do substrato, como vidro/metal/plástico de alta densidade, o cátion UV tem melhor desempenho de adesão do que a base livre de UV.
3. Taxa de encolhimento do volume
A taxa de encolhimento da cura da formulação do sistema de radicais livres UV é geralmente superior a 10%, enquanto o sistema de cátions UV pode controlar a taxa de encolhimento de 1-3%, sendo uma boa solução para resolver o encolhimento do volume.
4. Características de cura escura
O sistema de cátion UV pode continuar a reagir à camada interna depois de interromper a irradiação da fonte de luz, para completar o material após a cura. Essas são as características de cura escura, muito adequadas para aplicações de revestimento espesso, o aquecimento do cátion após a velocidade de cura é significativamente útil; o radical livre UV é um sistema de reação stop-and-go.
5. Segurança de contato
O grau de reação do sistema de cátion UV é próximo a 100%, a segurança pode ser certificada por testes REACH/FDA, pode ser usada em embalagens de alimentos e outros campos relacionados.
6. Velocidade de cura da luz
Em geral, a velocidade de cura do sistema radical livre UV é maior do que a do sistema catiônico, afetada pela secagem da superfície catiônica dos produtos bloqueadores de oxigênio, mas a velocidade real de secagem não é tão rápida quanto a do radical livre.
Notas de formulação
O sistema de cátion UV pode ser misturado com o sistema de radical livre UV em qualquer proporção, chamado de sistema híbrido UV, pode melhorar a velocidade de cura relativa do cátion UV e do encolhimento do radical livre UV, afetado pela barreira de oxigênio e outras deficiências, a mesma espessura de filme da diferença de energia de cura do sistema não é grande.
O sistema de cátion UV depende do iniciador gerado pelo ácido forte de Lewis para fazer o ponto ativo da reação de abertura do anel; a fórmula geralmente afeta a atividade do iniciador do material, principalmente pigmentos orgânicos azo (podem ser modificados para fazer a proteção) e radicais livres misturados com TPO/819/907 e outras estruturas que contêm P, S e outros elementos do iniciador, e semelhante a 115 aminas de vários níveis.
A umidade tem um impacto maior sobre a cura do sistema de cátion UV, portanto, é adequado controlar a umidade ambiente dentro de 50%, enquanto o aquecimento acelera a taxa de reação.
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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 819: Útil quando uma fórmula necessita de maior absorção e suporte à cura mais profunda.
- CHLUMINIT 1173: Um ponto de comparação prático para a iniciação clássica por UV de ondas curtas.
- CHLUMINIT ITX: Uma via de suporte de ondas longas útil em muitos pacotes de tinta de impressão.
- CHLUMINIT CQ: Uma referência direta para discussões sobre cura sensível à luz visível e à cor.
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.