Технологія УФ-затвердіння є різновидом високоефективної технології захисту навколишнього середовища, енергозбереження та високоякісної поверхні матеріалу.Це відома як нова технологія для зеленої промисловості 21 століття.З розвитком науки й техніки застосування технології УФ-затвердіння розвинулося від найдавніших друкованих плат і фоторезистів до покриттів, що затверджуються УФ-променями, чорнил і клеїв.Сфера застосування розширюється, формується нова галузь.
Продукти УФ-затвердіння найчастіше поділяються на УФ-покриття, УФ-чорнила та УФ-клеї.Їх найбільшою особливістю є те, що вони мають швидку швидкість затвердіння, як правило, від кількох секунд до десятків секунд, а найшвидші можуть затвердіти протягом 0,05–0,1 с.Вони найшвидше висихають і твердіють серед різноманітних покриттів, чорнила та клеїв на даний момент.
УФ-затвердіння означає УФ-затвердіння.UV - це англійська абревіатура UV.Затвердіння означає процес, коли речовини перетворюються з низьких молекул на полімери.Ультрафіолетове затвердіння, як правило, відноситься до умов затвердіння або вимог до покриттів (фарб), чорнила, адгезивів (клеїв) або інших герметиків, що потребують УФ-затвердіння, які відрізняються від затвердіння нагріванням, затвердіння за допомогою адгезивів (затверджувачів), природного затвердіння тощо. [1].
Основні компоненти продуктів УФ-затвердіння включають олігомери, активні розчинники, фотоініціатори, добавки тощо.Олігомер є основною частиною продуктів УФ-затвердіння, і його продуктивність в основному визначає основні характеристики затверділих матеріалів.Таким чином, вибір і дизайн олігомеру, безсумнівно, є важливою ланкою в розробці продуктів УФ-затвердіння.
Спільним для цих олігомерів є те, що всі вони мають. Ненасичені смоли з подвійним зв’язком класифікуються за швидкістю реакції вільнорадикальної полімеризації: акрилоілокси > метакрилілокси > вініл > аліл. Тому олігомери, які використовуються для вільнорадикального УФ-затвердіння, це переважно різні акрилові смоли, такі як епоксидний акрилат, поліуретановий акрилат, поліефірний акрилат, поліефірний акрилат, акрилатна смола або вінілова смола, і найбільш часто використовуваними є епоксидна акрилова смола, поліуретанова акрилатна смола та поліефірна акрилова смола.Ці три смоли коротко представлені нижче.
Епоксидний акрилат
Епоксидна смола акрилової кислоти є найбільш широко використовуваним олігомером УФ-затвердіння на даний момент.Його готують з епоксидної смоли та (мет)акрилату.Епоксидні акрилати можна розділити на епоксидні акрилати бісфенолу А, фенольні епоксидні акрилати, модифіковані епоксидні акрилати та епоксидовані акрилати відповідно до їх структурних типів, і найбільш широко використовуваними є епоксидні акрилати бісфенолу А.
Епоксидний акрилат бісфенолу А є одним із олігомерів із найшвидшою швидкістю полімеризації на світлі.Затверділа плівка має високу твердість, високий блиск, чудову хімічну стійкість, гарну термостійкість та електричні властивості.Крім того, бісфенол А кисневий акрилат має просту формулу сировини та низьку ціну.Тому його зазвичай використовують як основну смолу для світлотвердіючого паперу, деревини, пластику та металевих покриттів, а також як основну смолу для світлотвердіючого чорнила та світлотвердіючого клею.
Поліуретановий акрилат
Поліуретановий акрилат (PUA) є ще одним важливим олігомером, що твердіє ультрафіолетовим випромінюванням.Синтезується шляхом двостадійної реакції поліізоціанату, довголанцюгового діолу та гідроксилакрилату.Завдяки множинним структурам поліізоціанатів і довголанцюгових діолів олігомери із заданими властивостями синтезуються за допомогою молекулярного дизайну.Таким чином, вони є олігомерами з більшістю торгових марок на даний момент і широко використовуються в покриттях, що затверджуються УФ-променями, чорнилах і клеях.
Поліестер акрилат
Поліефіракрилат (PEA) також є поширеним олігомером, який отримують з низькомолекулярного поліефіргліколю за допомогою акрилату.Поліефіракрилат характеризується невисокою ціною і малою в'язкістю.Завдяки низькій в'язкості поліефірний акрилат можна використовувати як олігомер, так і як активний розчинник.Крім того, більшість поліефірних акрилатів мають слабкий запах, слабке роздратування, хорошу гнучкість і змочуваність пігменту, а також придатні для кольорових фарб і чорнила.Щоб покращити високу швидкість затвердіння, можна приготувати багатофункціональний поліефірний акрилат;Модифікований аміном поліефірний акрилат може не тільки зменшити вплив інгібування кисневої полімеризації, покращити швидкість затвердіння, але також покращити адгезію, блиск і зносостійкість.
Активні розріджувачі зазвичай містять реакційноздатні групи, які можуть розчиняти та розбавляти олігомери, і відіграють важливу роль у процесі УФ-затвердіння та властивостях плівки.За кількістю реакційноздатних груп загальні монофункціональні активні розріджувачі включають ізодецилакрилат, лаурилакрилат, гідроксіетилметакрилат, гліцидилметакрилат тощо;Біфункціональні активні розріджувачі включають поліетиленглікольдіакрилатну серію, дипропіленглікольдіакрилат, неопентилглікольдіакрилат тощо;Багатофункціональні активні розчинники, такі як триметилолпропантриакрилат тощо [2].
Ініціатор має важливий вплив на швидкість затвердіння продуктів УФ-затвердіння.У продуктах УФ-затвердіння кількість фотоініціатора зазвичай становить 3%~5%.Крім того, пігменти та добавки для наповнювачів також мають важливий вплив на кінцеві характеристики виробів УФ-затвердіння.
Час публікації: 15 червня 2022 р