Como reduzir o encolhimento da cola UV? Quais são os métodos?
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.
No processo de cura do adesivo UV, há um processo de gelificação. Antes da gelificação, o sistema ainda é fluido, apesar do encolhimento, enquanto que, após a gelificação, o movimento molecular é impedido e as reações de cura adicionais são a principal causa da tensão de encolhimento. Portanto, a tensão de contração não é proporcional à contração volumétrica de todo o processo de cura. Em vez disso, ela depende do encolhimento volumétrico após a gelificação. Quanto mais altas forem as funcionalidades dos reagentes, menor será o grau de reação dos grupos funcionais quando ocorrer a gelificação. Portanto, um sistema de reação com um alto grau de funcionalidade produzirá uma tensão de encolhimento maior após a cura.
Maneiras de reduzir o encolhimento do adesivo UV
1. Formulação de cola UV com o uso de monômeros e oligômeros de baixa retração
In the UV glue formula, the use of low viscosity acrylate oligomer and less dilution monomer is also an effective way to reduce the shrinkage rate. Formulators often compare Monômero IBOA for lower stress with Monômero de TMPTA for higher reactivity and crosslink density.
2. Polímero ou enchimento inorgânico adicionado à cola UV
No método de adição de polímeros, o sistema recém-gerado e os polímeros pré-adicionados entre a separação de fases, que às vezes ocorre durante o processo de cura, também podem compensar parte do encolhimento do volume. Entretanto, a desvantagem dessa separação de fases é que ela reduz a transparência do produto curado. Foi relatado que a adição de acetato de polivinila, acetal de polivinila, poliéster e outros polímeros termoplásticos ao sistema de polimerização de radical livre pode resultar em uma redução significativa do encolhimento do volume.
3. O uso do método de cura catiônica ou híbrida
A cola UV catiônica usa monômeros de resina epóxi e éter vinílico, com sais de iodo como fotoiniciadores. A taxa de encolhimento da reação de cura catiônica da resina epóxi é muito menor do que a da reação de radical livre, portanto, a taxa de encolhimento da cura pode ser reduzida com o uso da fórmula catiônica.
A cola UV híbrida é um sistema misto de radical livre e tipo catiônico, geralmente na forma de compostos mistos de acrilato e epóxi. Esse sistema híbrido de cura por UV pode melhorar a eficiência de iniciação quando fotoiniciado, aproveitar ao máximo as vantagens de ambos, reduzir o encolhimento do volume e ter bons efeitos sinérgicos em outras propriedades.
Além disso, de acordo com os requisitos do processo, os métodos de cura por UV e outros métodos de cura também podem ser usados para compor, como a cura por UV e calor ou o método de composto de cura anaeróbica, o que também pode reduzir o encolhimento da cura.
4. Adição de monômero de inchamento
A partir da reação de polimerização catiônica da resina epóxi já conhecida, a reação de polimerização de anel aberto é menor do que a adição da taxa de encolhimento do volume da reação de polimerização. Para monômeros monocíclicos, para cada distância de van der Waals convertida em uma distância de ligação covalente, há uma distância covalente convertida em uma distância de van der Waals. O encolhimento e o inchaço resultantes podem ser parcialmente compensados. Outros estudos revelaram que o tamanho da contração de volume da reação de polimerização de abertura de anel está relacionado ao tamanho do anel. À medida que o anel aumenta de tamanho, a distância entre os átomos de carbono e oxigênio que abrem ligações covalentes se aproxima da distância de van der Waals, e a contração do volume diminui. Atualmente, o custo do monômero do tipo anel espiral é muito alto, portanto, sua aplicação prática ainda é muito pequena, mas é um método promissor para eliminar o encolhimento da cola UV.
Como os formuladores geralmente avaliam este tópico de fotoiniciador
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.
- CHLUMICRYL IBOA: Um monômero de baixa viscosidade forte como referência quando a dureza e um bom fluxo são importantes.
- CHLUMICRYL TMPTA: Um monômero reativo padrão de referência quando é necessária uma densidade de reticulação maior.
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.