Os componentes que compõem a tinta UV e seus efeitos
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Os principais componentes da tinta UV são um pré-polímero polimerizável, um monómero fotossensível, um fotoiniciador, um componente auxiliar, um pigmento corante, um enchimento, um aditivo (agente de nivelamento, um inibidor de polimerização) e semelhantes.
1. Polímero Polimérico
O pré-polímero polimerizável é um componente importante que determina o desempenho do revestimento de verniz UV. É o componente mais básico da tinta UV e é uma substância formadora de filme. O desempenho desempenha um papel importante no processo de cura e nas propriedades do filme após a cura. Geralmente classificado de acordo com a estrutura do esqueleto. A estrutura do esqueleto afeta a dureza do revestimento, resistência à abrasão, adesão, resistência à luz, resistência química e resistência à água.
O pré-polímero é estruturalmente uma resina de baixo peso molecular contendo uma ligação dupla insaturada "C = C", tal como um grupo acriloilo, um grupo acrilato de metilo, um grupo vinilo, um grupo alilo ou semelhante. Existem principalmente tipos de resina, como resina de acrilato de epóxi, resina de acrilato de uretano, resina de acrilato de poliéster, resina acrílica de poliéter, acrilato de polipropila e resina de poliéster insaturado. Nas mesmas condições, a velocidade de fotopolimerização é a mais rápida, portanto, os oligômeros são principalmente resinas acrílicas.
2. Monômero fotossensível (diluente reativo)
A tinta UV e o verniz UV precisam ter a viscosidade da máquina de revestimento durante o revestimento, geralmente pela adição de 20% a 80% do monômero para reduzir a viscosidade do pré-polímero, e o próprio monômero polimeriza para se tornar um filme curado. parte.
O diluente reativo, também conhecido como monômero de reticulação, é um monômero funcional cujo papel na tinta é ajustar a viscosidade, a velocidade de cura e as propriedades da película curada da tinta. O diluente reactivo também contém estruturalmente uma ligação dupla insaturada "C = C" que pode ser um grupo acriloilo, um grupo metilpropilacilo, um grupo vinilo e um grupo alilo. Em vista do fato de que a taxa de fotopolimerização de acriloil é a mais rápida, a maioria dos diluentes reativos usados atualmente são monômeros de acrilato. Devido às diferentes quantidades de grupos acriloílo, eles podem ser divididos em três tipos: grupos monofuncionais e grupos difuncionais. O efeito de liberação e a velocidade de cura de vários diluentes reativos do grupo funcional são diferentes. Em geral, quanto mais funcionalidade, mais rápida a cura, pior a diluição.
Os diluentes reativos tradicionais, como o estireno, os monômeros de acrilato de primeira geração, etc., são altamente tóxicos e alguns monômeros de acrilato têm um forte efeito irritante na pele. De modo a reduzir a irritação da pele dos diluentes reactivos, existem normalmente dois métodos: um é utilizar polimerização de abertura de anel de óxido de etileno, óxido de propileno e hexiléster para aumentar o peso molecular do monómero; o segundo é mudar a estrutura do éster monomérico; A espécie é uma mudança no processo de esterificação do álcool usado anteriormente. Quando o álcool é adicionado ao grupo acriloílo, a irritação da pele do monômero polifuncional é bastante reduzida. Por exemplo, quando o diacrilato de neopentilglicol é esterificado, o valor do pH (índice de irritação da pele) é de 4,96 e, quando sintetizado, o pH cai para 0,3.
Recentemente, foram desenvolvidos alguns monómeros com bom desempenho, tais como: acrilatos de alcoxi, monoacrilatos de ácido carbónico, monoacrilatos de imidazolilo, monoacrilatos de carbonato cíclico, monómeros de silicone epoxi, acrílicos de silicone. Monómeros ésteres e éteres vinílicos. Ao selecionar um monômero, siga estas diretrizes:
a, baixa viscosidade, bom efeito de diluição;
b, curando rapidamente;
c, boa aderência no material;
d, é menos irritante para a pele e menos tóxico;
e, o odor é deixado no revestimento.
3, fotoiniciador
Um fotoiniciador é uma substância que absorve energia radiante e sofre alterações químicas para produzir um intermediário ativo com uma capacidade de polimerização iniciadora, e também é um componente importante requerido para qualquer sistema de cura por UV. Os fotoiniciadores podem ser divididos em tipo de abstração de hidrogênio e tipo de pirólise; O tipo de abstração de hidrogênio precisa cooperar com um composto contendo hidrogênio ativo (geralmente chamado co-iniciador) para formar um radical livre por reação de abstração de hidrogênio, que é um fotoiniciador bimolecular. O tipo de clivagem é um fotoiniciador de molécula única que é decomposto em um radical em uma molécula após ser submetido à irradiação a laser.
(1) Tipo de abstração de hidrogênio: tomando xileno cetona (BP) como um exemplo, quando a benzofenona é usada sozinha, o monômero olefínico não pode ser fotopolimerizado, e a exigência de que seja um fotoiniciador é diferente. O mecanismo de reação é diferente de grupos alquila e arila. Ao extrair átomos de hidrogênio de álcoois e éteres, o oxigênio facilmente extingue o estado excitado da benzofenona. Quando um átomo de hidrogênio é extraído de uma amina, desde que a cetona forma um complexo de estado excitado com a amina imediatamente após o estado excitado, a transferência de energia para a molécula de oxigênio é evitada, então o sistema de amina não é facilmente extinto por oxigênio. em comparação com o sistema de álcool éter. Também reduz o tipo possível de transferência de energia para o monômero. Portanto, em aplicações práticas, um sistema amina é geralmente empregado. Além da benzofenona, tais fotoiniciadores também são tioxantonas terpenóides, como o 2-isopropil-tioxantona, que é comumente usado em tintas UV.
(2) Tipo de pirólise: tomando benzoína éter como exemplo, o éter de benzoína é o fotoiniciador mais utilizado, que é caracterizado pela decomposição direta do grama de estado excitado em dois radicais livres totais. Os radicais resultantes podem iniciar a polimerização dos monómeros. O benzoin éter tem uma curta vida excitada, não é facilmente extinto por oxigênio, e não pode ser extinto por estireno, então ele pode ser usado para a polimerização de estireno. No entanto, o benzoin éter tem diferentes graus de decomposição térmica, mesmo que não veja luz, e a estabilidade de armazenamento não é boa. Geralmente, estabilizadores e inibidores de polimerização são adicionados. Actualmente, é comumente usado como benjoim.
Os princípios a seguir ao escolher um fotoiniciador:
a, alta eficiência de absorção de luz na faixa UV;
b, relativamente estável;
c, baixo custo.
4, outros aditivos
Os aditivos são usados principalmente para melhorar o desempenho das tintas. Os aditivos comumente usados em tintas UV são estabilizadores, agentes de nivelamento, antiespumantes, dispersantes, ceras, etc.
(1) Estabilizador: Estabilizador é usado para reduzir a polimerização térmica durante o armazenamento e melhorar a estabilidade do armazenamento de tinta. Hidroquinona vulgarmente utilizada, p-metoxifenol, p-benzoquinona, 2,6-di-terc-butil cresol e semelhantes.
(2) Agente de nivelamento: O agente de nivelamento é usado para melhorar o nivelamento da camada de tinta, evitar a ocorrência de furos de retração, suavizar a superfície do filme de tinta e também aumentar o brilho da impressão de tinta.
(3) Agente anti-espuma: O agente anti-espuma é utilizado para melhorar o nivelamento da camada de tinta, prevenir a ocorrência de cavidades de retracção, suavizar a superfície do filme de tinta e também aumentar o brilho da impressão de tinta.
(4) Agente dispersante: O agente dispersante pode tornar o pigmento na tinta úmido e molhado muito bem no aglutinante, de forma que o pigmento tenha boa dispersibilidade na tinta, encurte o tempo de moagem na fabricação da tinta e reduza a absorção de óleo do pigmento. Produzindo uma alta concentração de tinta; impedindo a coagulação e a precipitação de partículas de pigmento na tinta. O agente dispersante é geralmente um surfactante.
(5) cera: A principal função da cera é alterar a reologia da tinta, melhorar a resistência à água e desempenho de impressão (como ajustar a viscosidade), reduzir os defeitos, como esborratar e puxar papel, e formar uma superfície lisa sobre a superfície do filme de tinta seca. O filme de cera 2 melhora a resistência à abrasão dos impressos e semelhantes. Na tinta UV, a cera também bloqueia o ar, reduz a inibição do oxigênio e é benéfica para a cura superficial. No entanto, adicionar uma quantidade excessiva de cera e uma cera errada à tinta reduzirá o brilho da tinta, destruirá o desempenho da transferência de tinta e prolongará o tempo de secagem.