Panoramica della composizione dei rivestimenti curabili UV

I componenti principali dei rivestimenti curabili UV includono in genere oligatori, fotoiniziatori, diluenti attivi e additivi. Le caratteristiche di composizione e prestazioni che seguono in breve tempo dei rivestimenti curabili UV.

Gli oligomer nei rivestimenti polimerizzabili UV sono equivalenti alle resine nei rivestimenti ordinari e sono sostanze che formano film che giocano un ruolo importante nelle prestazioni dei rivestimenti.

Gli oligomer strutturali devono avere gruppi fotopolimerizzabili, come doppi bonds insatura o gruppi epossidici e appartengono a resine fotosensibili. La selezione degli oligomer è un passo importante nella formulazione del design dei rivestimenti curabili UV.

Gli oligomer utilizzati nei rivestimenti fotocurizzabili radicali gratuiti sono principalmente varie resine acriliche, come resina acrilica epossidica, resina acrilica poliuretanica, resina acrilica poliestere, resina acrilica polietere, resina acrilica estere, ecc. I più comunemente usati sono resina acrilica epossidica e resina acrilica poliuretanica.

Gli oligomer utilizzati nei rivestimenti fotocurizzabili cationici hanno gruppi di etere epossidico o vinilico, come resina epossidica e resina vinilica.

La selezione di oligatori inRivestimento cationico UVDovrebbe riflettere in modo completo i principali fattori: bassa viscosità, tasso di polimerizzazione UV veloce, buone proprietà fisiche e meccaniche, temperatura di transizione del vetro, tasso di restringimento di polimerizzazione, bassa tossicità e bassa irritazione.

Il poliestere insatura viene utilizzato in generale per i rivestimenti in legno polimerizzato ai raggi UV, con costi inferiori e quasi equivalenti ai rivestimenti tradizionali a base di solventi. Con la continua riduzione dei prezzi di altri tipi di oligatori, le loro prestazioni sono molto più elevate rispetto a quella dei sistemi di poliestere insatura e la loro quota di mercato è gradualmente ridotta.

La sintesi dell'acrilato epossidico è abbastanza facile e il suo prezzo ha gradualmente affrontato il livello di poliestere insatura. Ha prestazioni eccellenti nel tasso di polimerizzazione, durezza del film indurente, resistenza ai solventi, resistenza alla corrosione, resistenza alla trazione e prestazioni di adesione alla maggior parte dei substrati. Ha un rapporto di prestazioni ad alto costo ed è ora la materia prima preferita per le attuali formule di rivestimento polimerizzabili ai raggi UV.

Il difetto dell'acrilato epossidico è che il suo prodotto indurente è duro e fragile, di solito utilizzato in combinazione con isoottil acrilato, nuovi diluenti attivi di acrilato o resine con una buona flessibilità.

L'acrilato di poliuretano può ottenere sia film indurenti ad alta durezza che rivestimenti con una buona flessibilità in base alle sue caratteristiche strutturali. In generale, le strutture in poliuretano acrilato con segmenti morbidi più lunghi vengono utilizzate sui rivestimenti. La caratteristica principale dell'acrilato di poliuretano è che il film indurente ha un'eccellente flessibilità, adesione alla maggior parte dei substrati e resistenza alla corrosione. Il suo costo di sintesi generale è elevato. Il tasso di polimerizzazione UV è leggermente inferiore a quello dell'acrilato epossidico.

L'acrilato di poliuretano è di solito miscelato con acrilato epossidico e diluenti attivi acrilici multifunzionali.

L'acrilato di poliestere ha una bassa viscosità, basso costo e un tasso di polimerizzazione UV medio. L'uso di acrilato di poliestere ad alta funzionalità può migliorare il tasso di polimerizzazione UV. L'acrilato di poliestere contenente alcani o segmenti a catena lunga ha buone proprietà bagnanti per pigmenti e può essere utilizzato nelle vernici polimerizzate ai raggi UV. L'acrilato di poliestere è meno comunemente usato da solo nei rivestimenti polimerizzabili UV ed è spesso utilizzato in combinazione con resine principali comunemente usate come acrilato epossidico e acrilato di poliuretano.

Resina epossidica alicyclicaGli oligomer sono anche meno comunemente usati nell'industria del rivestimento con polimerizzazione UV a causa del loro grande peso molecolare e alta viscosità. In ogni caso, anche se gli oligatori in resina acrilica contenenti gruppi acrilici hanno un basso tasso di polimerizzazione UV, il loro tasso di restringimento di polimerizzazione è basso, il che aiuta a migliorare l'adesione dei film fotopolimerizzanti. Gli oligatori in resina acrilica modificata carbossilici possono giocare a un ruolo di stabilizzazione e dispersione nei sistemi di colorazione dei pigmenti. Tali oligatori possono essere utilizzati come resine ausiliarie funzionali nelle formule di rivestimento a polimerizzazione UV come appropriato.

Negli ultimi anni, al fine di soddisfare le esigenze di rivestimenti speciali, alcuni nuovi oligatori strutturati sono stati gradualmente progettati e applicati, come resina acrilica di organosilicon, oligoori UV a base acquosa, oligatori iperramificati, oligomeri a doppia polimerizzazione, oligatori autoattivati, acrilati epossidici alifatici ed alicyclici, oligatori a bassa viscosità, Oligomer per rivestimenti in polvere polimerizzata ai raggi UV, oligatori ibridi, ecc.

Il fotoiniziatore nei rivestimenti fotopolimerizzabili è equivalente al catalizzatore nei rivestimenti ordinari. I rivestimenti fotopolimerizzabili assorbono la luce ultravioletta attraverso il fotoiniziatore e producono radicali liberi o cationi, che attivano la polimerizzazione e le reazioni di reticolazione tra oligatori e diluenti attivi, formando una pellicola di rivestimento con una struttura di rete. Anche se la proporzione di phoI toiniziatori nella formulazione di rivestimenti curabili UV sono piccoli (solo 3% -5%), il loro ruolo è essenziale.

I fotoiniziatori possono essere divisi in due tipi: fotoiniziatori radicali liberi e fotoiniziatori cationici a causa dei diversi intermedi attivi prodotti.

I fotoiniziatori radicali liberi possono essere divisi in due tipi: cracking di fotoiniziatori e fotoiniziatori di prelievo di idrogeno a causa dei loro diversi meccanismi di generazione di radicali liberi.

I fotoiniziatori radicali senza Cracking sono composti alchilchetoni aromatici per lo più, inclusi principalmente benzoino e i suoi derivati, benzoil e i suoi derivati, acetofenone e i suoi derivati, alpha muslimate, alpha muslimate, acyl fosfina, ecc.

I fotoiniziatori per il prelievo di idrogeno includono composti di chetoni aromatici benzofenone o eterociclici, tra cui principalmente benzofenone e i suoi derivati, tioantrachinone, antrachinone, ecc.

Gli iniziatori di co utilizzati in combinazione con i fotoiniziatori a prelievo di idrogeno sono composti di ammina terziario, come ammine terziario alifatiche, ammine terziario di etanolamina, benzoati di ammina terziario, ammine attive, ecc.

I fotoiniziatori cationici includono principalmente sali di diazonium aryl, sali di diaril iodonium, sali di tioonio triaril, sali di ammonio di ferro arilico, ecc. In aggiunta, fotoiniziatori ibridi, fotoiniziatori a base d'acqua, fotoiniziatori a luce visibile e fotoiniziatori per etere in vinile maleimmide sono anche nuovi hotspot di ricerca nei fotoiniziatori.

Il diluente attivo nei rivestimenti polimerizzati ai raggi UV è equivalente a un solvente nei rivestimenti ordinari, ma non solo ha un effetto diluente e regola la viscosità del sistema, ma anche prende parte alle reazioni di polimerizzazione UV, che colpisce il tasso di polimerizzazione UV del rivestimento e le proprietà meccaniche del film di rivestimento. Struttura, è un composto organico con gruppi di polimerizzazione UV.

Di solito, gli oligomer nei rivestimenti polimerizzabili UV misurano le principali proprietà del film indurente, ma la viscosità degli oligomer è spesso alta, con alcuni che raggiunge fino a 10Pa e a temperatura ambiente, rendere difficile l'applicazione e la richiesta di diluenti attivi per regolare la loro viscosità. La selezione di diluenti attivi dovrebbe riflettere in modo completo i principali fattori: bassa viscosità, bassa tossicità, bassa irritazione, bassa fluidità, restringimento a basso volume, alta reattività, compatibilità con resine e fotoiniziatori, elevata purezza, alta temperatura di transizione del vetro dei prodotti curati, buona stabilità termica e prezzo accessibile.

I due fattori più importanti tra gli indicatori di cui sopra sono l'attività di reazione e le prestazioni dei prodotti curati. In ogni caso, se utilizzato nelle formule di rivestimento che evidenziano l'igiene e la sicurezza, l'irritazione fisiologica e la tossicità dei diluenti dovrebbe essere presa in particolare in esame e i requisiti di selezione devono essere più rigidi.

I monomeri acrilici sono ampiamente utilizzati come diluenti attivi a causa della loro elevata reattività, inclusi diluenti attivi monofunzionali, diluenti attivi bifunzionali e diluenti attivi multifunzionali.

Gli acrilati modificati dall'etossilazione o propionazione sono un nuovo tipo di diluente attivo acrilico. Sono progettati per migliorare le irritazioni della pelle, alta tossicità e restringimento ad alta polimerizzazione della prima generazione di diluenti attivi acrilici, pur mantenendo un tasso di polimerizzazione rapido.

Gli eteri vinilici sono un nuovo tipo di diluenti attivi che contengono strutture di etere di etilene o propilene, hanno un'elevata reattività e possono essere utilizzati in sistemi di polimerizzazione radicali liberi, sistemi di polimerizzazione cationica, E sistemi ibridi radicali e cationici liberi.

(Metacrilato) contenente gruppi metossi end è un diluente attivo di terza generazione, che non solo ha un basso restringimento e un alto tasso di conversione come diluente attivo monofunzionale, ma ha anche un'elevata reattività.

In aggiunta, diluenti attivi con funzioni speciali non solo prendono parte alle reazioni di polimerizzazione UV, ma hanno anche funzioni come migliorare l'adesione e la velocità di polimerizzazione UV ai substrati (metalli, plastica, ecc.), E miglioramento della dispersione dei pigmenti.

Gli additivi utilizzati nei rivestimenti polimerizzati ai raggi UV sono in genere gli stessi utilizzati nei rivestimenti ordinari, che richiedono pigmenti, riempitivi e vari additivi. Gli additivi utilizzati nei rivestimenti polimerizzati ai raggi UV devono ridurre al minimo il loro assorbimento della luce ultravioletta per evitare di incidere sullo stato di reazione di polimerizzazione UV.

I riempitivi inorganici vengono spesso aggiunti ai rivestimenti polimerizzabili ai raggi UV per ridurre il restringimento del volume causati da oligomer e diluenti attivi fotopolimerizzazione, il che è vantaggioso per migliorare l'adesione e migliorare la durezza, la resistenza all'usura, la resistenza al calore, ecc. del film polimerizzato.

In situazioni In cui è richiesta la resistenza all'usura, come rivestimenti per pavimenti curabili UV, riempitivi come polvere di talco e fumi di silice vengono spesso aggiunti. L'aggiunta di riempitivi inorganici può portare a una riduzione della flessibilità del rivestimento polimerizzato. In situazioni In cui sono necessari requisiti elevati per la flessibilità del rivestimento, è necessario esercitare attenzioneQuando li usi. L'aggiunta di riempitivi inorganici spesso porta ad un aumento significativo della viscosità dei rivestimenti e il gran numero di bolle prodotte durante il processo di agitazione e dispersione è difficile da eliminare rapidamente da soli. È necessario aggiungere antischiuma.

Allo stesso tempo, una buona quantità di inibitore di polimerizzazione deve essere aggiunta al rivestimento polimerizzato ai raggi UV per garantire la stabilità del rivestimento durante la produzione, lo stoccaggio, il trasporto e la costruzione.