UV kaplama formülasyon: Etkin bir şekilde nasıl seçilir oligomerler (reçineler)

UV kaplamalarda oligomerlerin rolü

Oligomer: Prepolimerler olarak da bilinen oligomerler, ışıkla sertleşen kaplamalarda kullanılır. Daha önceki yıllarda oligomerler olarak çevrilmişlerdir. Belirgin özellikleri şunlardır: küçük moleküler ağırlık, karakteristik polimerizasyon grubu ve yüksek viskozite. Oligomerler ışıkla sertleşen kaplamaların ana gövdesi ve iskeletidir (kaplama filminin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin çoğu).

UV kürleme reaksiyonunun özellikleri

UV kürleme, doymamış moleküller arasındaki bir ekleme polimerizasyon reaksiyonudur. Başlatıcının başlatma mekanizmasına göre serbest radikal polimerizasyonu ve katyonik polimerizasyon vardır. Ancak bizim daha çok çalıştığımız polimerizasyon serbest radikal polimerizasyonudur (bu ders serbest radikal polimerizasyonu üzerine kuruludur). Ucunda C-C çapraz bağları olan bu yapı rijit bir çapraz bağdır.

Polimerizasyon mekanizması

Radikal polimerizasyon aşağıdaki özelliklere sahiptir: hızlı reaksiyon; büyük büzülme; polimerizasyon derecesinde küçük değişiklik; ve polimerizasyon inhibitörlerinden yüksek derecede etkilenme (inhibitörün 0.01-0.1%'si reaksiyonu durdurabilir).

Kaplamalar üzerindeki en zararlı etki büzülmedir. W.J. Bailey ve diğerlerinin araştırmasına göre, çift bağların polimerleşmemesi arasındaki süre uzunsa ve kovalent bağlar oluşturmak için polimerleşme gerçekleştiğinde, aralık kısalır ve hacimde bir azalmaya neden olur. Tüm doymamış polimerize çift bağların büzülmesi 11% kadar yüksektir.

UV kaplama formülasyonlarının karmaşıklığı

1. Birçok monomer türü vardır

2. Birçok temel oligomer (reçine) türü vardır. Şu anda, sentez sırasında fonksiyonel gruplara göre sınıflandırılmaktadırlar: doymamış polyester bazlı PE, epoksi bazlı EA, poliüretan bazlı PUA, polyester bazlı PEA, amino bazlı, polieter bazlı, silikon bazlı, fosfat bazlı ve hibrit tipler.

UV kaplamalarda yaygın olarak kullanılan reçinelere kısa bir giriş, işlevlerine göre sınıflandırılmış

Sert reçineler-yüksek Tg

yüksek sertlik, iyi kimyasal direnç ve çoğu için hızlı kürlenme hızı

1. Standart bisfenol A tipi EA;

2. Yüksek işlevli PUA ve küçük moleküler ağırlıklı 2fPUA;

3. Yüksek fonksiyonlu amino akrilat;

4. Metakrilat oligomer.

Yumuşak reçine-küçük Tg

iyi esneklik, düşük kürlenme hızı ve düşük çapraz bağlanma yoğunluğu.

1. Modifiye epoksi - epoksi soya fasulyesi yağı akrilat, vb;

2. Uzun zincirli polyester akrilat;

3. Düz zincirli yapıya ve 1200'den fazla kütle fraksiyonuna sahip PUA;

4. Bazı saf akrilat oligomerleri

Polar reçineler

Aktif hidrojen içeren veya kolayca hidrojen bağı oluşturan, polariteyi veya yüzey gerilimini değiştiren oligomerler

1. Fosfat ester akrilat

2. Silikon oligomerler - özellikle

3. karboksil akrilat oligomerleri

Su bazlı UV oligomerleri

Emülsiyon tipi, suda dağılabilir tip, suda çözünür tip

1. Poliüretan tip - ana tip;

2. epoksi akrilat tipi;

3. Polyester akrilat tipi.

UV'de çapraz bağlanmayan reçinelerin uygulanması

Dolgu etkisi, çapraz bağ yoğunluğunun iyileştirilmesi, yapışmanın arttırılması, esnekliğin değiştirilmesi, ıslanabilirliğin arttırılması ve diğer yardımcı etkiler

1. Uzun yağlı alkid reçineler;

2. termoplastik akrilat reçineler;

3. aldehit-keton reçineleri;

4. petrol reçineleri, vb.

Bir UV kaplama formülü tasarlama Reçine nasıl seçilir

Bir kaplama formülü tasarlamadan önce, aşağıdakiler hakkında net olmalısınız

1. Kaplama sürecindeki kaplama türleri - astarları, son katları ve boyaları tanımlama;

2. Kaplanacak malzemenin temel özelliklerini anlamak - polarite (yüzey gerilimi), kristallik, termoplastik veya termoset;

Astar reçinesi seçimi

1. Yapışma gereksinimleri: Bu, astar reçinelerinin genel özelliğidir. Nispeten konuşursak, daha zor yapışma şu anda şunları içerir

A. cam - metakrilat oligomerleri ve film oluşturmayan reçineleri ve bazı özel polar reçineleri seçin - merkapto siloksan sistemleri (ancak su direnci şu anda formülasyon için bir engeldir);

B. Metal: Metal türleri arasında ayrım yapın. Boya endüstrisinde, metale yapışmayı iyileştirmek için temel yöntem çapraz bağları yok etmektir. Uluslararası standart fosfatlamadır. En yaygın UV yöntemi fosfatları bazı akriliklerle birleştirmektir.

C. Plastikler (plastikleştirilmiş kağıt ve diğer boya türleri dahil), esas olarak plastiklerin karmaşık yapısı, çeşitli kristal formları ve BMC, PET ve PP gibi plastiklerle çalışmayı nispeten zorlaştıran farklı yüzey gerilimleri nedeniyle şu anda nispeten büyük ve özellikle karmaşık bir kategoridir. Hepsi için kullanılabilecek birleşik bir formül yoktur. Genel olarak, yumuşak PUA, saf akrilik ve bazı film oluşturmayan reçineler ve polar reçinelerin bir kombinasyonu belirli bir etkiye sahip olabilir. Ancak, ilgili reçineler eşleştirilirken kimyasal ve su direncine dikkat edilmelidir.

D. Yağlı ahşap ürünler: Şu anda, esas olarak kronox, kırmızı sandal ağacı, yeşil saplı dut ve okapi ağacı gibi bazı sert sandal ağacıdır. Ahşap yağının yapışması nispeten zordur. Piyasada yağı mühürleyebilecek çok az saf UV vakası vardır. Önce PU ile kapatabilir ve ardından bir UV yapışma astarı uygulayabilirsiniz. Yapışma esas olarak bazı polar reçineler veya monomerler ve dolgu reçineleri kullanılarak sağlanabilir.

2. Islatma: Pigment ve dolgu maddesinin ıslatılması ve alt tabakanın ıslatılması iki farklı işlevdir, çünkü alt tabakanın yüzey geriliminin pigment ve dolgu maddesi ile tam olarak aynı olduğu garanti edilemez.

A. Pigment ve dolgu maddesinin ıslatılması, boyanın depolama stabilitesini ve film uyumluluğunun şeffaflığını sağlayabilir, örneğin bazı PUA'lar, PEA'lar ve epoksi soya fasulyesi yağı akrilatları bu etkiye sahiptir;

B. Amino reçineler ve PEA gibi substratın ıslatılması daha iyi bir etkiye sahiptir.

3. Esneklik: zımparalanabilirlik ve katmanlar arası yapışma ile ilgilidir.

Genel olarak, standart EA ve bazı PEA ve bazı monomerler esnekliği koordine etmek için kullanılır, böylece zımparalanabilirlik ve ara katman yapışması ayarlanır.

Şu anda piyasada sertliği vurgulayan sertleştirme astarları da bulunmaktadır - sert reçinenin kürlenmesine ve uygulanan kaplama miktarına dikkat edin, aksi takdirde boya filminin patlaması muhtemeldir;

Pazar ayrıca esnek astarlar olarak adlandırılan daha esnek reçinelerin, tercihen polyester bazlı PUA'ların kullanılmasını gerektirmektedir. Polieter bazlı reçineler çok esnek değildir ve yetersiz mekanik modüle sahiptir.

Son kat reçine seçimi

1. dolgunluk ve dengeleme

Bunu başarmak için, iyi uyumluluğa sahip bir reçine ve monomer seçmeli, astar ile ıslatma ve tesviyeyi iyileştirmeli, çapraz bağlanma derecesini uygun şekilde artırmalı ve daha yüksek kırılma indisine sahip bir reçine kullanmalısınız.

Genellikle, ana reçine olarak standart EA ile birlikte yüksek fonksiyonlu PUA'lar ve amino reçineler kullanılır.

2. Tokluk (sertlik ve aşınma direnci):

Bu iki film özelliği yakından ilişkilidir, ancak aynı olmaları gerekmez.

Sertlik: 80-120Unm kalınlığında bir filme sahip geleneksel ahşap işleri ve bazı kalın sprey kaplamalar dışında, bu durumda sertliğin büyük bir kısmı filmin kendisinden değil, diğer kaynaklardan gelir. Bu görünür sertliğin alt tabaka, astar, yüzey hissi vb. gibi bazı kısımlarına yeterince dikkat edilmelidir. Tipik bir örnek, yukarıda bahsedilen yüksek dereceli reçinelere ek olarak bazı silikon reçineler veya silikon katkı maddeleri kullanılarak geliştirilebilen rulo kaplama ve ince spreydir.

Aşınma direnci: Genel olarak PUA diğer reçinelerden daha iyidir. Hidrojen bağları aşınma direncini artırmak için bir miktar tokluk sağlar. Ancak ince kaplamaların aşınma direnci reçineler tarafından çözülemez.

3. Katmanlar arası yapışma

Islatma, tesviye ve reçine polarite eşleşmesi sorunlarını çözün ve katmanlar arası yapışma çözülebilir. Özel durumlarda, bazı metakrilat reçineleri seçilebilir.

4. Kimyasal direnç

EA ve PUA (polyester) iyi kimyasal dirence sahipken, PE ve polieter daha az kimyasal dirence sahiptir

5, sararma direnci

Genel olarak, şu anda alifatik PUA, saf polieter akrilat, saf akrilik ve amino gruplarının hepsinin çok iyi sararma direncine sahip olduğuna inanılmaktadır. İlk tip en yaygın kullanılanıdır, ancak sararma direnci en iyisi değildir. Son iki tür, belirli özelliklerden yoksun oldukları için daha az yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak amino grubu genel olarak en iyi sararma direncine sahiptir.

6. Mat tip

Şu anda, biraz daha düşük moleküler ağırlığa sahip bazı reçineler veya hatta büyük olanlar etkilidir ve bazı poliüretanlar da çok etkilidir (şu anda piyasada rekabetçi olan iyi sertliğe sahip iki işlevli bir poliüretan vardır).