Problema de inibição de oxigênio e solução na cura UV

A tecnologia de cura UV é uma tecnologia de alta eficiência, economia de energia e ambientalmente amigável de alta tecnologia desenvolvida desde a década de 1960. Refere-se ao processo em que o fotoinitiador no sistema absorve a luz ultravioleta para gerar radicais livres sob a irradiação da luz ultravioleta de alta energia como energia de cura, desencadeando uma reação de polimerização em cadeia entre resina e monômero UV, causando o sistema de fase líquida a polimerize, reticular e curar instantaneamente.

Como a maioria dos processos de fotocurração é realizada em um ambiente de ar, as moléculas de oxigênio têm um efeito inibitório não negligenciável na polimerização de radicais livres. A inibição do oxigênio pode fazer com que a camada inferior do revestimento fotocurador seja curada, mas a superfície ainda está não cercada e pegajosa. Como fabricante de resinas de fotocuradores, Bossin falará com você sobre a inibição de oxigênio hoje.

O estado fundamental das substâncias gerais é o estado de singlete, mas as moléculas de oxigênio são uma exceção. Seu estado fundamental é o estado trigêmeo, que é essencialmente um diradical. Portanto, possui forte atividade de adição aos radicais livres ativos produzidos na fotoinitiação, formando radicais peroxil inativos a monômeros de vinil. Esse processo é rápido e pode competir com a reação de adição de radicais livres ativos a monômeros, dificultando significativamente o processo de polimerização.

Parece difícil de entender? Deixe -me dar um exemplo para explicar. No filme The Treasure Box, a nuvem de fogo mal de Deus mostrou como segurar uma bala com a mão, mas a bala atirou na palma da mão. Se compararmos moléculas de oxigênio com balas, dedos com radicais ativos, o processo de segurar a bala com a mão é como a competição entre a inibição do oxigênio e os radicais ativos. A bala passa pelos dedos, assim como a inibição de oxigênio vence. Então, como resistir à inibição do oxigênio? A mesma cena de segurar uma bala com a mão, a nuvem de incêndio que Deus mal conseguiu em Kung Fu. Assim como o que é descrito no clipe, desde que a velocidade seja rápida o suficiente, a bala pode ser mantida com a mão.

De volta ao que dissemos sobre a cura UV, desde que a taxa de cura do sistema de fórmula seja rápida o suficiente, ele será completamente curado sem esperar que as moléculas de oxigênio reajam, o que significa que algumas matérias -primas, como monômeros de resina e fotoiniciadores com com As velocidades de cura rápida devem ser usadas na fórmula. No entanto, essas matérias-primas geralmente tornam o filme curado quebradiço e duro e não pode atender aos requisitos de flexibilidade, etc. Existem outros métodos de antioxidação e inibição?

Primeiro, da fórmula

1. Adicionando amina ativa

Aminas ativas que podem ser usadas como co-iniciadores são geralmente aminas terciárias com pelo menos um α-H. Os radicais alquil de amina ativos regenerados pela reação de abstração de hidrogênio iniciam a polimerização. Os radicais alcoxi liberados pela decomposição do hidroperóxido de alquil também têm certa atividade iniciante para monômeros de vinil, mas sua reação adicional de abstração de hidrogênio parece ser mais dominante. Em alguns sistemas de revestimento fino e processos com velocidades de linha de revestimento rápido, como verniz de papel, a adição de aminas ativas tornou -se um meio importante para superar a inibição de oxigênio nas fórmulas de fotocurador de radicais livres. No entanto, as aminas ativas tendem a amarelo após a cura, o que é uma grande desvantagem do uso de aminas ativas como um método de inibição antioxidante.

2. Adicionando mercaptano

Tiol é um termo geral para compostos que contêm grupos funcionais -Sh. Como doador de hidrogênio, o tiol pode capturar radicais peroxil enquanto geram radicais de enxofre, que podem continuar a iniciar a polimerização. Portanto, a adição de tiol pode inibir a inibição de oxigênio durante a fotocurção de radicais livres. Nos sistemas de cura UV LED, como selante de esmalte e cola de cristal, uma certa proporção de tiol é adicionada para melhorar a secagem da superfície e a cura profunda. No entanto, o próprio tiol tem um certo odor, baixa estabilidade de armazenamento com o sistema UV e um preço relativamente alto, que se tornaram fatores que limitam seu uso generalizado.

3. Fórmula catiônica

A polimerização catiônica usa o ácido próton gerado pelos fotoinitiadores catiônicos sob luz para catalisar a polimerização de abertura do anel de grupos epóxi ou a polimerização catiônica de ligações duplas de carbono rico em elétrons. Comparados com os sistemas de fotocurração de radicais livres, os sistemas de fotocurros catiônicos não têm o problema da inibição de oxigênio. A polimerização catiônica tem sido usada nos sistemas de impressão SLA 3D. No entanto, os problemas com os sistemas de cura catiônica são velocidade lenta de fotocurro, poucas variedades de matérias -primas, preços altos e grande influência pela temperatura e atmosfera alcalina.

Segundo, da perspectiva da tecnologia

1. Método de laminação

Quando o sistema de revestimento é concluído, um filme fino é coberto de perto e, após a exposição à luz UV, o filme é retirado. Essa camada de filme isola o ar do material solidificado. Sem oxigênio, a inibição do oxigênio desaparecerá naturalmente. Atualmente, há uma aplicação madura de óleo fosco de laminação de UV. No entanto, esse processo requer equipamentos especiais de laminação e deve ser usado em um ambiente de vácuo o máximo possível, caso contrário, afetará a qualidade do filme do sistema.

2. Proteção de nitrogênio

Um espaço relativamente fechado é estabelecido no sistema de cura UV e o nitrogênio é preenchido nele, o que reduz bastante a proporção de oxigênio, reduzindo assim a inibição do oxigênio e aumentando a taxa de cura. É usado no sistema de sensação de pele de Excimer de 172nm e no sistema de cura de feixe de elétrons EB. Obviamente, esse método também tem o custo da modificação do equipamento e do consumo de nitrogênio.

Os acima são os métodos mais comuns de anti-oxidação e anti-polimerização. Cada método tem suas vantagens e desvantagens. Aquele que combina com você é a melhor escolha.