УФ- и ЭП-отверждение обычно подразумевает использование электронного пучка (ЭП), ультрафиолетового (УФ) или видимого света для полимеризации комбинации мономеров и олигомеров на подложке. Материал, отверждённый УФ- и ЭП-излучением, может быть использован в составе чернил, покрытий, клеев или других продуктов. Этот процесс также известен как радиационное отверждение, поскольку УФ- и ЭП-излучение являются источниками лучистой энергии. Источниками энергии для УФ- или видимого светового отверждения обычно являются ртутные лампы среднего давления, импульсные ксеноновые лампы, светодиоды или лазеры. ЭП, в отличие от фотонов света, которые, как правило, поглощаются преимущественно поверхностью материалов, обладает способностью проникать сквозь вещество.
Три веские причины перейти на технологии УФ и EB
Экономия энергии и повышение производительности: поскольку большинство систем не содержат растворителей и требуют воздействия менее секунды, рост производительности может быть колоссальным по сравнению с традиционными методами нанесения покрытий. Скорость рулонной линии обычно составляет 1000 футов в минуту, и продукт сразу готов к тестированию и отгрузке.
Подходит для чувствительных поверхностей: большинство систем не содержат воды и растворителей. Кроме того, процесс обеспечивает полный контроль температуры отверждения, что делает его идеальным для нанесения на термочувствительные поверхности.
Экологичность и удобство использования: составы, как правило, не содержат растворителей, поэтому их выбросы и возгораемость не представляют проблемы. Системы светоотверждения совместимы практически со всеми методами нанесения и требуют минимум места. УФ-лампы обычно можно установить на уже существующих производственных линиях.
Композиции, отверждаемые УФ- и электронно-лучевым излучением
Мономеры – простейшие строительные блоки, из которых производятся синтетические органические материалы. Этилен – простой мономер, получаемый из нефтяного сырья. Он представлен формулой: H₂C=CH₂. Символ «=» между двумя атомами углерода обозначает реакционноспособный центр, или, как его называют химики, «двойную связь», или ненасыщенность. Именно такие центры способны реагировать с образованием более крупных химических материалов, называемых олигомерами и полимерами.
Полимер представляет собой группу повторяющихся звеньев (т.е. поли-) одного и того же мономера. Термин «олигомер» — это специальный термин, используемый для обозначения полимеров, которые часто могут вступать в дальнейшие реакции с образованием более крупных комбинаций полимеров. Ненасыщенные связи олигомеров и мономеров сами по себе не вступают в реакцию или сшиваются.
При электронно-лучевом отверждении высокоэнергетические электроны напрямую взаимодействуют с атомами ненасыщенных участков, образуя высокореакционноспособную молекулу. При использовании УФ-излучения или видимого света в качестве источника энергии в смесь добавляется фотоинициатор. Фотоинициатор под воздействием света генерирует свободные радикалы или реакции, инициирующие сшивку между ненасыщенными участками. Компоненты УФ-излучения
Олигомеры: общие свойства любого покрытия, чернил, клея или связующего, сшитого излучением, определяются, главным образом, олигомерами, используемыми в составе. Олигомеры – это полимеры с умеренно низкой молекулярной массой, большинство из которых основано на акрилировании различных структур. Акрилирование придаёт ненасыщенность или связь «C=C» к концам олигомера.
Мономеры: Мономеры в основном используются в качестве разбавителей для снижения вязкости неотверждённого материала и облегчения его нанесения. Они могут быть монофункциональными, содержащими только одну реакционноспособную группу или участок ненасыщенности, или многофункциональными. Эта ненасыщенность позволяет им вступать в реакцию и внедряться в отверждённый или готовый материал, а не улетучиваться в атмосферу, как это обычно происходит с обычными покрытиями. Многофункциональные мономеры, поскольку содержат два или более реакционноспособных участка, образуют связи между молекулами олигомеров и другими мономерами в составе.
Фотоинициаторы: этот ингредиент поглощает свет и отвечает за образование свободных радикалов или свободных радикалов. Свободные радикалы или свободные радикалы — это высокоэнергетические частицы, которые вызывают сшивку между ненасыщенными группами мономеров, олигомеров и полимеров. Фотоинициаторы не требуются для систем, отверждаемых электронным пучком, поскольку электроны способны инициировать сшивку.
Добавки: наиболее распространены стабилизаторы, которые предотвращают гелеобразование при хранении и преждевременное отверждение из-за недостаточного воздействия света. Примерами других добавок являются цветные пигменты, красители, пеногасители, усилители адгезии, матирующие агенты, смачивающие агенты и добавки, улучшающие скольжение.
Время публикации: 01 января 2025 г.
