การจำแนกประเภทและการใช้ผลิตภัณฑ์บ่มด้วยแสงยูวี

เทคโนโลยีการบ่มด้วยแสงยูวีเป็นเทคโนโลยีพื้นผิววัสดุที่มีประสิทธิภาพสูง ปกป้องสิ่งแวดล้อม ประหยัดพลังงานและมีคุณภาพสูงเป็นที่รู้จักในฐานะเทคโนโลยีใหม่สำหรับอุตสาหกรรมสีเขียวในศตวรรษที่ 21ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการบ่มด้วยแสงยูวีได้พัฒนาจากบอร์ดที่พิมพ์และ photoresists แรกสุดไปจนถึงการเคลือบ UV หมึกและกาวฟิลด์แอปพลิเคชันกำลังขยายตัว ก่อให้เกิดอุตสาหกรรมใหม่

ผลิตภัณฑ์บ่มด้วยแสงยูวีส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสารเคลือบยูวี หมึกยูวี และกาวยูวีคุณลักษณะที่ใหญ่ที่สุดของพวกเขาคือ มีอัตราการบ่มที่รวดเร็ว โดยทั่วไประหว่างสองสามวินาทีถึงสิบวินาที และสามารถรักษาให้หายได้เร็วที่สุดภายใน 0.05~0.1 วินาทีแห้งเร็วและแห้งตัวได้เร็วที่สุดในบรรดาสารเคลือบ หมึกพิมพ์ และกาวต่างๆ ในปัจจุบัน

ยูวีบ่มหมายถึงยูวีบ่มUV เป็นตัวย่อภาษาอังกฤษของ UVการบ่มหมายถึงกระบวนการที่สารเปลี่ยนจากโมเลกุลต่ำเป็นโพลีเมอร์การบ่มด้วยแสงยูวีโดยทั่วไปหมายถึงสภาวะการบ่มหรือข้อกำหนดของสารเคลือบ (สี) หมึก กาว (กาว) หรือสารเคลือบหลุมร่องฟันอื่นๆ ที่ต้องการการบ่มด้วยแสงยูวี ซึ่งแตกต่างจากการบ่มด้วยความร้อน การบ่มด้วยกาว (สารบ่ม) การบ่มตามธรรมชาติ ฯลฯ [1].

ส่วนประกอบพื้นฐานของผลิตภัณฑ์บ่มด้วยแสงยูวี ได้แก่ โอลิโกเมอร์ สารเพิ่มปริมาณออกฤทธิ์ โฟโตอินิทิเอเตอร์ สารเติมแต่ง และอื่นๆOligomer เป็นส่วนประกอบหลักของผลิตภัณฑ์บ่ม UV และประสิทธิภาพโดยทั่วไปกำหนดประสิทธิภาพหลักของวัสดุที่บ่มดังนั้นการเลือกและการออกแบบโอลิโกเมอร์จึงเป็นส่วนเชื่อมโยงที่สำคัญในการกำหนดสูตรผลิตภัณฑ์บ่มด้วยแสงยูวีอย่างไม่ต้องสงสัย

สิ่งที่โอลิโกเมอร์เหล่านี้มีเหมือนกันคือ พวกมันทั้งหมดมีเรซินพันธะคู่ไม่อิ่มตัวถูกจัดอันดับโดยอัตราการเกิดปฏิกิริยาของการเกิดพอลิเมอไรเซชันของอนุมูลอิสระ: acryloxy > methacrylyloxy > ไวนิล > อัลลิล ดังนั้น โอลิโกเมอร์ที่ใช้ในการบ่มด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตส่วนใหญ่เป็นเรซินอะคริลิกต่างๆ เช่น อีพอกซีอะคริเลต โพลียูรีเทนอะคริเลต โพลีเอสเตอร์อะคริเลต พอลิอีเทอร์อะคริเลต อะคริเลตเรซินหรือเรซินไวนิล และใช้กันมากที่สุดคืออีพอกซีอะคริเลตเรซิน โพลียูรีเทนอะคริเลตเรซิน และโพลีเอสเตอร์อะคริลิเรซินเรซินทั้งสามนี้ได้รับการแนะนำโดยย่อด้านล่าง

อีพ็อกซี่อะคริเลต

ค่ากรดอะคริลิกอีพ็อกซี่เป็นค่าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและเป็นปริมาณโอลิโกเมอร์การบ่มด้วยแสงยูวีมากที่สุดในปัจจุบันมันถูกเตรียมจากอีพอกซีเรซินและ (เมท) อะคริเลตอีพ็อกซี่อะคริเลตสามารถแบ่งออกเป็นอีพ็อกซี่อะคริเลตบิสฟีนอลเอ, อีพ็อกซี่อะคริเลตฟีนอล, อีพ็อกซี่อะคริเลตดัดแปลงและอะคริเลตอีพอกซิไดซ์ตามประเภทโครงสร้างและอีพ็อกซี่อะคริเลต bisphenol A เป็นที่นิยมมากที่สุด

Bisphenol A epoxy acrylate เป็นหนึ่งใน oligomers ที่มีอัตราการบ่มด้วยแสงที่เร็วที่สุดฟิล์มบ่มมีความแข็งสูง มีความมันวาวสูง ทนต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยม ทนความร้อนได้ดี และมีคุณสมบัติทางไฟฟ้านอกจากนี้ บิสฟีนอลเออะคริเลตแลกเปลี่ยนออกซิเจนมีสูตรวัตถุดิบอย่างง่ายและราคาต่ำดังนั้นจึงมักใช้เป็นเรซินหลักสำหรับการเคลือบกระดาษที่บ่มด้วยแสง ไม้ พลาสติก และโลหะ และยังเป็นเรซินหลักสำหรับหมึกบ่มแสงและกาวสำหรับบ่มด้วยแสง
โพลียูรีเทนอะคริเลต

โพลียูรีเทนอะคริเลต (PUA) เป็นโอลิโกเมอร์ที่รักษาด้วยรังสียูวีที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งสังเคราะห์โดยปฏิกิริยาสองขั้นตอนของพอลิไอโซไซยาเนต ไดออลสายยาว และไฮดรอกซิลอะคริเลตเนื่องจากโครงสร้างที่หลากหลายของโพลิไอโซไซยาเนตและไดออลสายยาว โอลิโกเมอร์ที่มีคุณสมบัติชุดจึงถูกสังเคราะห์ผ่านการออกแบบระดับโมเลกุลดังนั้นจึงเป็น oligomers ที่มีแบรนด์ผลิตภัณฑ์มากที่สุดในปัจจุบัน และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบยูวี หมึกพิมพ์ และกาว

โพลีเอสเตอร์อะคริเลต

โพลีเอสเตอร์อะคริเลต (PEA) ยังเป็นโอลิโกเมอร์ทั่วไป ซึ่งเตรียมจากโพลีเอสเตอร์ไกลคอลน้ำหนักโมเลกุลต่ำโดยอะคริเลตโพลีเอสเตอร์อะคริเลตมีลักษณะราคาต่ำและมีความหนืดต่ำเนื่องจากมีความหนืดต่ำ โพลีเอสเตอร์อะคริเลตจึงสามารถใช้เป็นทั้งโอลิโกเมอร์และสารเจือจางแบบแอคทีฟนอกจากนี้ โพลิเอสเตอร์อะคริเลตส่วนใหญ่มีกลิ่นต่ำ ระคายเคืองต่ำ มีความยืดหยุ่นดี และเม็ดสีเปียกได้ดี และเหมาะสำหรับสีและหมึกพิมพ์เพื่อปรับปรุงอัตราการบ่มสูง สามารถเตรียมโพลีเอสเตอร์อะคริเลตมัลติฟังก์ชั่นอะคริเลตโพลีเอสเตอร์ดัดแปลงเอมีนไม่เพียงแต่ลดอิทธิพลของการยับยั้งการเกิดพอลิเมอไรเซชันของออกซิเจน ปรับปรุงอัตราการบ่ม แต่ยังปรับปรุงการยึดเกาะ ความเงา และความต้านทานการสึกหรอ

สารเพิ่มปริมาณที่ออกฤทธิ์มักจะมีหมู่รีแอกทีฟ ซึ่งสามารถละลายและเจือจางโอลิโกเมอร์ และมีบทบาทสำคัญในกระบวนการบ่มด้วยแสงยูวีและคุณสมบัติของฟิล์มตามจำนวนของกลุ่มรีแอกทีฟ สารเพิ่มปริมาณที่ออกฤทธิ์ที่มีฟังก์ชันเดียวทั่วไป ได้แก่ ไอโซเดซิลอะคริเลต, ลอริลอะคริเลต, ไฮดรอกซีเอทิลเมทาคริเลต, ไกลซิดิลเมทาคริเลต ฯลฯสารเพิ่มปริมาณที่ออกฤทธิ์แบบไบฟังก์ชันรวมถึงซีรีย์โพลีเอทิลีนไกลคอลไดอะคริเลต, ไดโพรพิลีนไกลคอลไดอะคริเลต, นีโอเพนทิลไกลคอลไดอะคริเลตเป็นต้นสารเพิ่มปริมาณสารออกฤทธิ์แบบมัลติฟังก์ชั่น เช่น ไตรเมทิลออลโพรเพน ไตรอะคริเลต เป็นต้น [2]

Initiator มีอิทธิพลสำคัญต่ออัตราการบ่มของผลิตภัณฑ์บ่มด้วยแสงยูวีในผลิตภัณฑ์บ่มด้วยแสงยูวี ปริมาณของโฟโตอินทิเอเตอร์โดยทั่วไปคือ 3% ~ 5%นอกจากนี้ เม็ดสีและสารเติมแต่งยังมีผลกระทบสำคัญต่อประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ที่บ่มด้วยแสงยูวี