Quais são os seis aditivos comumente usados em revestimentos UV?
Resposta rápida: Para a seleção de monômeros e resinas UV, a questão comercial chave não é "qual material é o melhor em geral", mas sim "qual pacote oferece o equilíbrio certo entre fluidez, cura, adesão e durabilidade na aplicação real".
Os materiais de base catiônica e livre de UV são muito diferentes, mas a composição geral é semelhante. O sistema catiônico é composto principalmente de materiais epóxi, mas a velocidade de reação do epóxi bisfenol A comum é lenta, com mais aplicações de materiais epóxi / oxetano alicíclicos; a comercialização do sistema de radicais livres está agora muito madura, com materiais de acrilato modificados com epóxi / poliéster / poliuretano que podem oferecer mais opções de soluções.
Os sistemas catiônicos UV têm menos opções de matéria-prima do que os sistemas de radicais livres, e as resinas epóxi alicíclicas de baixa viscosidade são os principais polímeros. 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/aplicações catiônicos de UV continua a crescer significativamente, prevê-se que a quantidade de resinas epóxi alicíclicas representadas pelo TTA21 aumentará.
Nas aplicações específicas de produtos de tintas/revestimentos, além de ambos precisarem de luz UV para fornecer energia de cura, os dois sistemas refletem grandes diferenças no desempenho e nas características de 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 da cura do sistema catiônico; os radicais livres UV, ao contrário, pela influência do 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 influencia a cura do sistema catiônico UV, portanto, é adequado controlar a umidade ambiente dentro de 50%; o aquecimento acelera a velocidade da reação.
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Uma visão prática de fornecimento e formulação de monômeros e oligômeros UV
As formulações de UV de maior sucesso são construídas escolhendo primeiro a base e, em seguida, ajustando o pacote de monômeros reativos em torno do substrato, método de cura e estresse de uso final. Isso geralmente produz um resultado mais estável do que escolher materiais apenas pela viscosidade ou preço.
- Comece da propriedade final alvo: dureza, flexibilidade, adesão e retração raramente apontam para o mesmo pacote de matéria-prima.
- Tela do pacote reativo como um todo: as escolhas de oligômero, monômero e fotoiniciador interagem fortemente em sistemas UV.
- Use a viscosidade como ferramenta, não como a única regra de decisão: o material mais fácil de processar nem sempre é o que tem melhor desempenho após a cura.
- Verifique o substrato real: plástico, metal, filme de etiqueta, sistemas de gel e revestimentos podem recompensar equilíbrios de polaridade e densidade de cura muito diferentes.
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
Um monômero ou resina UV pode resolver todos os problemas de formulação?
Geralmente não. Fórmulas comercialmente fortes dependem de como vários componentes trabalham juntos para equilibrar cura, adesão, fluidez e durabilidade.
Por que os monômeros devem ser rastreados juntamente com os oligômeros?
Porque monômeros podem alterar viscosidade, taxa de cura, retração e comportamento do substrato o suficiente para modificar a classificação final da mesma resina base.