УФ- та ЕЛ-затвердіння зазвичай описує використання електронного променя (ЕЛ), ультрафіолетового (УФ) або видимого світла для полімеризації комбінації мономерів та олігомерів на підкладці. УФ- та ЕЛ-матеріал може бути сформульований у вигляді чорнила, покриття, клею або іншого продукту. Цей процес також відомий як радіаційне затвердіння або радіаційне затвердіння, оскільки УФ та ЕЛ є джерелами променистої енергії. Джерелами енергії для УФ- або видимого світлового затвердіння зазвичай є ртутні лампи середнього тиску, імпульсні ксенонові лампи, світлодіоди або лазери. ЕЛ, на відміну від фотонів світла, які, як правило, поглинаються переважно на поверхні матеріалів, має здатність проникати крізь речовину.
Три переконливі причини для переходу на технології УФ та ЕЛ
Економія енергії та підвищення продуктивності: оскільки більшість систем не містять розчинників і вимагають менше секунди експозиції, підвищення продуктивності може бути величезним порівняно з традиційними методами нанесення покриттів. Швидкість рулонної лінії 1000 футів/хв є поширеною, і продукт одразу готовий до випробувань та відвантаження.
Підходить для чутливих поверхонь: Більшість систем не містять води чи розчинника. Крім того, процес забезпечує повний контроль температури затвердіння, що робить його ідеальним для нанесення на чутливі до тепла основи.
Екологічно та зручно для користувача: Склади зазвичай не містять розчинників, тому викиди та займистість не є проблемою. Системи світлозатвердіння сумісні майже з усіма методами нанесення та потребують мінімального простору. УФ-лампи зазвичай можна встановлювати на існуючих виробничих лініях.
Композиції, що тверднуть УФ та ЕЛ
Мономери – це найпростіші будівельні блоки, з яких виготовляють синтетичні органічні матеріали. Простим мономером, отриманим з нафтової сировини, є етилен. Він представлений як: H2C=CH2. Символ «=» між двома атомами вуглецю позначає реакційноздатний центр або, як його називають хіміки, «подвійний зв'язок» або ненасиченість. Саме такі центри здатні реагувати, утворюючи більші хімічні матеріали, які називаються олігомерами та полімерами.
Полімер – це група багатьох (тобто полі-) повторюваних ланок одного й того ж мономеру. Термін «олігомер» – це спеціальний термін, що використовується для позначення тих полімерів, які часто можуть бути додатково піддані реакції з утворенням великої комбінації полімерів. Ненасичені сайти на олігомерах та мономерах окремо не зазнають реакції чи зшивання.
У випадку електронно-променевої полімеризації електрони високої енергії безпосередньо взаємодіють з атомами ненасиченого центру, утворюючи високореактивну молекулу. Якщо як джерело енергії використовується ультрафіолетове або видиме світло, до суміші додають фотоініціатор. Фотоініціатор під впливом світла генерує вільні радикали або реакції, які ініціюють зшивання між ненасиченими центрами.
Олігомери: Загальні властивості будь-якого покриття, чорнила, клею або сполучної речовини, зшитого променевою енергією, визначаються головним чином олігомерами, що використовуються у формулі. Олігомери - це полімери з помірно низькою молекулярною масою, більшість з яких базуються на акрилуванні різних структур. Акрилування надає кінцям олігомеру ненасиченість або групу "C=C".
Мономери: Мономери в основному використовуються як розріджувачі для зниження в'язкості неотвержденного матеріалу для полегшення нанесення. Вони можуть бути монофункціональними, що містять лише одну реакційну групу або ненасичений сайт, або багатофункціональними. Ця ненасиченість дозволяє їм реагувати та вбудовуватися в затверділий або готовий матеріал, а не випаровуватися в атмосферу, як це зазвичай буває зі звичайними покриттями. Багатофункціональні мономери, оскільки вони містять два або більше реакційних сайтів, утворюють зв'язки між молекулами олігомерів та іншими мономерами у рецептурі.
Фотоініціатори: Цей інгредієнт поглинає світло та відповідає за утворення вільних радикалів або акцій. Вільні радикали або акційні сполуки – це високоенергетичні сполуки, які індукують зшивання між ненасиченими ділянками мономерів, олігомерів та полімерів. Фотоініціатори не потрібні для систем, що тверднуть електронним променем, оскільки електрони здатні ініціювати зшивання.
Добавки: Найпоширенішими є стабілізатори, які запобігають гелеутворенню під час зберігання та передчасному затвердінню через низький рівень освітлення. Прикладами інших добавок є кольорові пігменти, барвники, піногасники, промотори адгезії, матуючі агенти, змочувальні агенти та добавки, що покращують ковзання.
Час публікації: 01 січня 2025 р.
