UV- och EB-härdning beskriver vanligtvis användningen av elektronstråle (EB), ultraviolett (UV) eller synligt ljus för att polymerisera en kombination av monomerer och oligomerer på ett substrat. UV- och EB-materialet kan formuleras till ett bläck, en beläggning, ett lim eller en annan produkt. Processen är också känd som strålningshärdning eller radcure eftersom UV och EB är strålningsenergikällor. Energikällorna för UV- eller synligt ljushärdning är vanligtvis kvicksilverlampor med medeltryck, pulserade xenonlampor, lysdioder eller lasrar. EB – till skillnad från ljusfotoner, som tenderar att absorberas huvudsakligen på materialytan – har förmågan att penetrera genom materia.
Tre övertygande skäl att konvertera till UV- och EB-teknik
Energibesparingar och förbättrad produktivitet: Eftersom de flesta system är lösningsmedelsfria och kräver mindre än en sekunds exponering, kan produktivitetsvinsterna vara enorma jämfört med konventionella beläggningstekniker. Banhastigheter på 300 meter/min är vanliga och produkten är omedelbart redo för testning och leverans.
Lämplig för känsliga underlag: De flesta system innehåller varken vatten eller lösningsmedel. Dessutom ger processen total kontroll över härdningstemperaturen, vilket gör den idealisk för applicering på värmekänsliga underlag.
Miljövänlig och användarvänlig: Kompositionerna är vanligtvis lösningsmedelsfria, så utsläpp och brandfarlighet är inget problem. Ljushärdningssystem är kompatibla med nästan alla appliceringstekniker och kräver minimalt med utrymme. UV-lampor kan vanligtvis installeras på befintliga produktionslinjer.
UV- och EB-härdande kompositioner
Monomerer är de enklaste byggstenarna från vilka syntetiska organiska material tillverkas. En enkel monomer som härrör från petroleumråvara är etylen. Den representeras av: H2C=CH2. Symbolen "=" mellan de två enheterna eller atomerna i kol representerar en reaktiv plats eller, som kemister kallar det, en "dubbelbindning" eller omättnad. Det är platser som dessa som kan reagera för att bilda större eller större kemiska material som kallas oligomerer och polymerer.
En polymer är en grupp av många (dvs. poly-) upprepade enheter av samma monomer. Termen oligomer är en särskild term som används för att beteckna de polymerer som ofta kan reagera ytterligare för att bilda en stor kombination av polymerer. Omättnadsställena på oligomerer och monomerer ensamma kommer inte att genomgå en reaktion eller tvärbindning.
Vid elektronstrålehärdning interagerar högenergielektronerna direkt med atomerna i det omättade området för att generera en mycket reaktiv molekyl. Om UV eller synligt ljus används som energikälla tillsätts en fotoinitiator till blandningen. Fotoinitiatorn, när den utsätts för ljus, genererar fria radikaler eller effekter som initierar tvärbindning mellan de omättade områdena.
Oligomerer: De övergripande egenskaperna hos alla beläggningar, bläck, lim eller bindemedel som är tvärbundna med strålningsenergi bestäms främst av de oligomerer som används i formuleringen. Oligomerer är polymerer med måttligt låg molekylvikt, varav de flesta är baserade på akrylering av olika strukturer. Akryleringen ger omättnaden eller "C=C"-gruppen till oligomerens ändar.
Monomerer: Monomerer används främst som utspädningsmedel för att sänka viskositeten hos det ohärdade materialet för att underlätta appliceringen. De kan vara monofunktionella, innehållande endast en reaktiv grupp eller omättnadsställe, eller multifunktionella. Denna omättnad gör att de kan reagera och införlivas i det härdade eller färdiga materialet, snarare än att förångas i atmosfären som är vanligt med konventionella beläggningar. Multifunktionella monomerer, eftersom de innehåller två eller flera reaktiva ställen, bildar länkar mellan oligomermolekyler och andra monomerer i formuleringen.
Fotoinitiatorer: Denna ingrediens absorberar ljus och ansvarar för produktionen av fria radikaler eller effekter. Fria radikaler eller effekter är högenergiämnen som inducerar tvärbindning mellan omättnadsställena hos monomerer, oligomerer och polymerer. Fotoinitiatorer behövs inte för elektronstrålehärdade system eftersom elektronerna kan initiera tvärbindning.
Tillsatser: De vanligaste är stabilisatorer, som förhindrar gelbildning vid lagring och för tidig härdning på grund av låg ljusexponering. Färgpigment, färgämnen, skumdämpare, vidhäftningsförbättrare, matteringsmedel, vätmedel och glidmedel är exempel på andra tillsatser.
Publiceringstid: 1 januari 2025
