2025 O guia completo para cura por luz UV: O guia definitivo
A tecnologia de fotopolimerização é uma tecnologia de superfície de material de alta qualidade, altamente eficiente, ecologicamente correta e que economiza energia, conhecida como a nova tecnologia para o setor verde do século XXI. Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, as aplicações da tecnologia de fotopolimerização, desde as primeiras placas impressas e o desenvolvimento de fotorresistências até revestimentos, tintas e adesivos de fotopolimerização, continuam a se expandir, formando um novo setor.
Os produtos de cura por luz são mais comumente divididos em revestimentos UV, tintas UV e adesivos UV. Sua maior característica é a taxa de cura rápida, geralmente entre alguns segundos e dezenas de segundos, sendo que a mais rápida pode ser curada em 0,05 a 0,1s, e atualmente é a secagem e cura mais rápida de vários revestimentos, tintas e adesivos.
A cura por UV é a cura por ultravioleta, UV é a abreviação de luz ultravioleta, a cura refere-se ao processo de transformação de substâncias de moléculas baixas em moléculas altas. A cura por UV geralmente se refere à necessidade de cura por UV de revestimentos (tintas), tintas, adesivos (colas) ou outras condições ou requisitos de cura de selantes de envasamento, que se distinguem da cura por aquecimento, cura de ligante de cola (agente de cura), cura natural etc. [1]. [1].
Os componentes básicos dos produtos fotopolimerizáveis incluem oligômeros, diluentes reativos, fotoiniciadores, aditivos e assim por diante. Os oligômeros são o corpo principal dos produtos fotopolimerizados, e seu desempenho determina basicamente as principais propriedades do material polimerizado. Portanto, a seleção e o design dos oligômeros são, sem dúvida, uma parte importante da formulação dos produtos fotopolimerizados.
O denominador comum desses oligômeros é que todos eles têm "
" resina de ligação dupla insaturada, de acordo com a taxa de reação de polimerização de radical livre em ordem de velocidade: acriloiloxi> metacriloiloxi> vinil> alil.
Portanto, a cura por luz de radicais livres usando oligômeros é feita principalmente com vários tipos de resinas acrílicas, como acrilato de epóxi, acrilato de uretano, acrilato de poliéster, acrilato de poliéter, resina de acrilato acrilada ou resina de vinil, etc. As aplicações mais práticas são a resina de acrilato de epóxi, a resina de acrilato de uretano e a resina de acrilato de poliéster. Essas três resinas são apresentadas resumidamente a seguir.
Epóxi acrilato
O valor acrílico epóxi é atualmente o mais usado, a maior quantidade de oligômero fotopolimerizável, é feito de resina epóxi e esterificação (met)acrílica. O epóxi acrilato pode ser dividido em epóxi acrilato de bisfenol A, epóxi acrilato fenólico, epóxi acrilato modificado e epóxi acrilato de acordo com o tipo de estrutura, sendo o epóxi acrilato de bisfenol A o mais usado.
O epóxi acrilato de bisfenol A no oligômero é a taxa mais rápida de cura por luz, filme de cura com dureza, alto brilho, excelente resistência química, boa resistência ao calor e propriedades elétricas, além da fórmula da matéria-prima de acrilato de bisfenol A para oxigênio ser simples e barata, por isso é comumente usado em revestimentos de papel, madeira, plástico e metal de cura por luz da resina principal, mas também para tintas de cura por luz, adesivos de cura por luz da resina principal.
Acrilato de poliuretano
O acrilato de poliuretano (PUA) é outro importante oligômero fotopolimerizável. Ele é sintetizado pela reação em duas etapas com poliisocianato, diol de cadeia longa e hidroxi-acrilato. Como as múltiplas estruturas de poliisocianatos e dióis de cadeia longa podem ser selecionadas para sintetizar oligômeros com propriedades definidas por meio de design molecular, é o oligômero com o maior número de graus de produto e é amplamente utilizado em revestimentos, tintas e adesivos fotopolimerizáveis.
Acrilatos de poliéster
O acrilato de poliéster (PEA) também é um oligômero comum, produzido pela esterificação de dióis de poliéster de baixo peso molecular com ácido acrílico. O baixo preço e a baixa viscosidade do acrilato de poliéster são as características mais importantes. Devido à baixa viscosidade, o acrilato de poliéster pode ser usado tanto como oligômero quanto como diluente reativo. Além disso, os acrilatos de poliéster têm, em sua maioria, baixo odor, baixa irritação, boa flexibilidade e propriedades umectantes de pigmento, adequadas para tintas coloridas e tintas. Para melhorar a alta taxa de cura, o acrilato de poliéster com várias funcionalidades pode ser preparado; o uso de acrilato de poliéster modificado com amina pode não só reduzir o efeito do bloqueio de oxigênio, melhorar a taxa de cura, mas também melhorar a adesão, o brilho e a resistência à abrasão.
Os diluentes reativos geralmente contêm grupos reativos, que desempenham uma função de solubilização e diluição para oligômeros e desempenham um papel importante no processo de cura por luz e nas propriedades do filme de revestimento. De acordo com o número de grupos reativos contidos, os diluentes reativos monofuncionais geralmente incluem acrilato de isodecila, acrilato de laurila, metacrilato de hidroxietila, metacrilato de glicidila etc.; os diluentes reativos bifuncionais incluem a série de diacrilato de polietilenoglicol, diacrilato de dipropilenoglicol, diacrilato de neopentil glicol etc.; diluentes reativos multifuncionais, como o triacrilato de trimetilolpropano [2].
O iniciador tem um impacto importante sobre a taxa de cura dos produtos fotopolimerizados, e a quantidade de fotoiniciador adicionada aos produtos fotopolimerizados é geralmente de 3% a 5%. Além disso, os pigmentos e os aditivos de preenchimento também têm um impacto importante no desempenho final dos produtos fotopolimerizados.
Tecnologia de fotopolimerização em diferentes campos de aplicação】
Os produtos de fotopolimerização, devido às vantagens da cura rápida, da economia de energia e da proteção ambiental, têm uma ampla gama de aplicações, sendo os primeiros usados principalmente no campo de revestimento de madeira. Nos últimos anos, com o desenvolvimento de novos iniciadores, diluentes ativos e oligômeros fotossensíveis, a aplicação de revestimentos fotopolimerizáveis expandiu-se gradualmente para papéis, plásticos, metais, tecidos, peças automotivas e outros campos. A seguir, apresentaremos brevemente várias tecnologias de fotopolimerização em diferentes campos de aplicação.
Impressão 3D de cura por luz
A impressão 3D fotopolimerizada é uma das tecnologias de manufatura aditiva mais precisas e comercialmente disponíveis. Ela tem muitas vantagens, como baixo consumo de energia, baixo custo, alta precisão, superfície lisa e repetibilidade, e começou a ser amplamente utilizada nas áreas aeroespacial, automotiva, de fabricação de moldes, design de joias e médica.
Por exemplo, ao imprimir um protótipo de motor de foguete com uma estrutura complexa e analisar o padrão de fluxo de gases, ele ajuda a projetar um motor de foguete com uma estrutura mais compacta e maior eficiência de combustão, o que pode melhorar efetivamente a eficiência do desenvolvimento de peças de reposição complexas e reduzir o ciclo de desenvolvimento de automóveis; ele também pode imprimir diretamente moldes ou moldes invertidos, de modo a criar moldes rapidamente e assim por diante.
A tecnologia de impressão 3D com fotopolimerização desenvolveu a estereolitografia (SLA), a tecnologia de projeção digital (DLP) e a formação de jato de tinta tridimensional (3DP), o crescimento líquido contínuo (CLIP) e outras tecnologias [3]. Como seus materiais de impressão, as resinas fotossensíveis para impressão 3D com fotopolimerização também fizeram grandes progressos e se desenvolveram para a funcionalização de acordo com as necessidades das aplicações.
Produtos curáveis por luz UV para embalagens eletrônicas
A inovação da tecnologia de embalagem levou à transição dos materiais de embalagem, de embalagens de metal e cerâmica para embalagens de plástico. O encapsulamento de plástico e a resina epóxi são os mais amplamente utilizados, com excelentes propriedades mecânicas e de resistência ao calor e à umidade, que são a premissa da embalagem de alta qualidade e determinam o desempenho da resina epóxi. Além da estrutura da resina epóxi principal, o impacto do agente de cura também é um fator muito importante.
Em comparação com a resina epóxi convencional usada no método de cura térmica, a cura catiônica por UV não só apresenta melhor estabilidade química do fotoiniciador, como também a velocidade de cura do sistema é mais rápida, em dezenas de segundos para concluir a cura, a eficiência é muito alta, não há agregação de bloqueio de oxigênio, pode ser uma cura profunda, essas vantagens destacam a importância da tecnologia de cura catiônica por UV no campo das embalagens eletrônicas.
Com o rápido desenvolvimento da tecnologia de semicondutores, os componentes eletrônicos tendem a ser cada vez mais altamente integrados, a direção da miniaturização, o peso leve, a alta resistência, a boa resistência ao calor, as excelentes propriedades dielétricas, etc., serão o desenvolvimento de novos materiais de embalagem epóxi de alto desempenho, a tecnologia de cura por luz no desenvolvimento do setor de embalagens eletrônicas desempenhará um papel mais importante.
Tinta de impressão
No campo da impressão de embalagens, a tecnologia de impressão flexográfica é cada vez mais usada para representar uma proporção crescente, tornou-se a principal tecnologia de impressão e embalagem e é a tendência inevitável do desenvolvimento futuro.
A tinta flexográfica tem uma variedade de tipos, incluindo as seguintes categorias: tintas à base de água, tintas à base de solvente e tinta curável por ultravioleta (UV). As tintas à base de solvente são usadas principalmente para impressão de filmes plásticos não absorventes; as tintas à base de água são usadas principalmente na impressão de materiais como jornais, papelão ondulado e papelão; as tintas UV são mais amplamente usadas e são mais eficazes na impressão de filmes plásticos, papel e folhas de metal [4].
A tinta UV é ecologicamente correta, tem alta eficiência, boa qualidade de impressão, adaptabilidade e outras características, e atualmente é muito popular e chama a atenção para a nova tinta ecologicamente correta, e as perspectivas de desenvolvimento são muito boas.
Impressão de embalagens com tinta Flexo UV em uma ampla gama de aplicações. A tinta UV flexográfica tem as seguintes vantagens [5].
(1) A tinta Flexo UV não contém solventes, é segura e confiável, tem alto ponto de fusão e não é poluente, portanto, é adequada para a produção de materiais de embalagem seguros e não tóxicos que requerem alimentos, medicamentos, bebidas e outras embalagens.
(2) as propriedades físicas da tinta permanecem inalteradas durante a impressão, e não há solvente volátil, a viscosidade permanece inalterada, não causará danos à chapa de impressão, de modo que ocorra a colagem da chapa, a empilhamento da chapa e outros fenômenos; no uso de impressão com tinta de maior viscosidade, o efeito de impressão ainda é melhor.
(3) velocidade de secagem da tinta, eficiência de impressão do produto, pode ser amplamente utilizada em uma variedade de métodos de impressão, em plástico, papel, filme e outros substratos.
Com a nova estrutura de oligômeros, o desenvolvimento de diluentes e iniciadores ativos, as futuras áreas de aplicação dos produtos de fotopolimerização são imensuráveis e o espaço de desenvolvimento do mercado é ilimitado.
| Poliol/Polimercaptana | ||
| Monômero DMES | Sulfeto de bis(2-mercaptoetil) | 3570-55-6 |
| Monômero DMPT | THIOCURE DMPT | 131538-00-6 |
| Monômero de PETMP | TETRA(3-MERCAPTOPROPIONATO) DE PENTAERITRITOL | 7575-23-7 |
| Monômero PM839 | Polioxi(metil-1,2-etanodil) | 72244-98-5 |
| Monômero monofuncional | ||
| Monômero HEMA | Metacrilato de 2-hidroxietil | 868-77-9 |
| Monômero HPMA | Metacrilato de 2-hidroxipropila | 27813-02-1 |
| Monômero THFA | Acrilato de tetrahidrofurfurila | 2399-48-6 |
| Monômero HDCPA | Acrilato de diciclopentenila hidrogenado | 79637-74-4 |
| Monômero DCPMA | Metacrilato de di-hidrodiciclopentadienila | 30798-39-1 |
| Monômero DCPA | Acrilato de di-hidrodiciclopentadienila | 12542-30-2 |
| Monômero DCPEMA | Metacrilato de diciclopenteniloxietil | 68586-19-6 |
| Monômero DCPEOA | Acrilato de diciclopenteniloxietil | 65983-31-5 |
| Monômero NP-4EA | (4) nonilfenol etoxilado | 50974-47-5 |
| Monômero LA | Acrilato de laurila / Acrilato de dodecila | 2156-97-0 |
| Monômero THFMA | Metacrilato de tetrahidrofurfurila | 2455-24-5 |
| Monômero de PHEA | ACRILATO DE 2-FENOXIETIL | 48145-04-6 |
| Monômero LMA | Metacrilato de lauril | 142-90-5 |
| Monômero IDA | Acrilato de isodecila | 1330-61-6 |
| Monômero IBOMA | Metacrilato de isobornila | 7534-94-3 |
| Monômero IBOA | Acrilato de isobornila | 5888-33-5 |
| Monômero EOEOEA | 2-(2-Etoxietoxi)acrilato de etila | 7328-17-8 |
| Monômero multifuncional | ||
| DPHA Monômero | Dipentaeritritol hexaacrilato | 29570-58-9 |
| Monômero DI-TMPTA | TETRAACRILATO DE DI(TRIMETILOLPROPANO) | 94108-97-1 |
| Monômero de acrilamida | ||
| Monômero ACMO | 4-acriloilmorfolina | 5117-12-4 |
| Monômero di-funcional | ||
| Monômero PEGDMA | Dimetacrilato de poli(etilenoglicol) | 25852-47-5 |
| Monômero TPGDA | Diacrilato de tripropilenoglicol | 42978-66-5 |
| Monômero TEGDMA | Dimetacrilato de trietilenoglicol | 109-16-0 |
| Monômero PO2-NPGDA | Diacrilato de neopentileno glicol propoxilado | 84170-74-1 |
| Monômero de PEGDA | Diacrilato de polietileno glicol | 26570-48-9 |
| Monômero PDDA | Ftalato de diacrilato de dietilenoglicol | |
| Monômero NPGDA | Diacrilato de neopentil glicol | 2223-82-7 |
| Monômero HDDA | Diacrilato de hexametileno | 13048-33-4 |
| Monômero EO4-BPADA | DIACRILATO DE BISFENOL A ETOXILADO (4) | 64401-02-1 |
| Monômero EO10-BPADA | DIACRILATO DE BISFENOL A ETOXILADO (10) | 64401-02-1 |
| Monômero EGDMA | Dimetacrilato de etilenoglicol | 97-90-5 |
| Monômero DPGDA | Dienoato de Dipropileno Glicol | 57472-68-1 |
| Monômero Bis-GMA | Bisfenol A Metacrilato de glicidila | 1565-94-2 |
| Monômero trifuncional | ||
| Monômero TMPTMA | Trimetacrilato de trimetilolpropano | 3290-92-4 |
| Monômero de TMPTA | Triacrilato de trimetilolpropano | 15625-89-5 |
| Monômero PETA | Triacrilato de pentaeritritol | 3524-68-3 |
| Monômero de GPTA ( G3POTA ) | TRIACRILATO DE GLICERIL PROPOXI | 52408-84-1 |
| Monômero EO3-TMPTA | Triacrilato de trimetilolpropano etoxilado | 28961-43-5 |
| Monômero fotorresistente | ||
| Monômero IPAMA | Metacrilato de 2-isopropil-2-adamantila | 297156-50-4 |
| Monômero ECPMA | Metacrilato de 1-etilciclopentila | 266308-58-1 |
| Monômero ADAMA | Metacrilato de 1-amantílico | 16887-36-8 |
| Monômero de metacrilatos | ||
| Monômero TBAEMA | Metacrilato de 2-(terc-butilamino)etila | 3775-90-4 |
| Monômero NBMA | Metacrilato de n-butilo | 97-88-1 |
| Monômero MEMA | Metacrilato de 2-metoxietil | 6976-93-8 |
| Monômero i-BMA | Metacrilato de isobutilo | 97-86-9 |
| Monômero EHMA | Metacrilato de 2-etil-hexila | 688-84-6 |
| Monômero EGDMP | Bis(3-mercaptopropionato) de etilenoglicol | 22504-50-3 |
| Monômero EEMA | 2-etoxietil 2-metilprop-2-enoato | 2370-63-0 |
| Monômero DMAEMA | N,M-Dimetilaminoetil metacrilato | 2867-47-2 |
| Monômero DEAM | Metacrilato de dietilaminoetila | 105-16-8 |
| Monômero CHMA | Metacrilato de ciclohexila | 101-43-9 |
| Monômero BZMA | Metacrilato de benzila | 2495-37-6 |
| Monômero BDDMP | Di(3-mercaptopropionato) de 1,4-butanodiol | 92140-97-1 |
| Monômero de BDDMA | 1,4-Butanodioldimetacrilato | 2082-81-7 |
| Monômero AMA | Metacrilato de alila | 96-05-9 |
| Monômero AAEM | Metacrilato de acetilacetoxietil | 21282-97-3 |
| Monômero de acrilatos | ||
| Monômero de IBA | Acrilato de isobutilo | 106-63-8 |
| Monômero EMA | Metacrilato de etila | 97-63-2 |
| Monômero DMAEA | Acrilato de dimetilaminoetila | 2439-35-2 |
| Monômero DEAEA | 2-(dietilamino)etil prop-2-enoato | 2426-54-2 |
| Monômero CHA | ciclohexil prop-2-enoato | 3066-71-5 |
| Monômero BZA | prop-2-enoato de benzila | 2495-35-4 |
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