bedrijfsnieuws over Langzame UV-harding en hoge krakingsgraad?

Een tegenstrijdige overeenkomst: waarom komen 'langzame uitharding' en 'overmatige scheurvorming' tegelijkertijd voor?

Traditioneel geeft 'langzame uitharding' meestal onvoldoende dwarsbindingsdichtheid aan, terwijl 'scheurvorming' overmatige dwarsbindingsdichtheid en overmatige interne spanning aangeeft. Deze twee lijken aan tegengestelde uiteinden van het spectrum te liggen, dus hoe kunnen ze in dezelfde formulering naast elkaar bestaan? Dit is de kern van de zaak. Het onthult een over het hoofd geziene waarheid: wat we nastreven is geen simpele 'gemiddelde functionaliteit'-waarde, maar eerder een 'correct verdeelde dwarsverbonden netwerkstructuur'.

Wanneer een formulering niet overeenkomt, zijn de volgende rampzalige polymerisatieprocessen het meest voorkomend:

1. 'Eiland'-vorming(een bron van hoge spanning): Om een hoge hardheid of reactiviteit te bereiken, worden vaak hoog-functionele monomeren (zoals trifunctioneel TMPTA en hexafunctioneel DPHA) aan de formulering toegevoegd. Onder UV-licht zullen deze zeer reactieve, multi-armige moleculen in eerste instantie 'clusteren', waardoor onmiddellijk extreem dichte en rigide 'polymeer-eilanden' in gelokaliseerde gebieden ontstaan.
2. De langzame 'oceaan'(het verschijnen van langzame uitharding): Ondertussen blijven de belangrijkste hars in de formule (zoals hoogmoleculairgewicht polyurethaanacrylaat (PUA) of epoxyacrylaat (EA)) en laag-functionele monomeren ver achter in de polymerisatie als gevolg van sterische hinder, viscositeit of verschillen in reactiviteit. Samen lijken ze op een 'viskeuze oceaan' rond de 'geïsoleerde eilanden'.
3. Rampzalige gevolgen: Scheurvorming (>20%): De eerste 'eilanden' die zich vormen, ervaren een enorme volumekrimp tijdens het polymerisatieproces. Omdat ze extreem rigide zijn en geen spanning kunnen afvoeren door vervorming, zullen deze spanningen zich ophopen en scheuren in de zwakke grens tussen de 'eilanden' en de 'oceaan', waardoor micro-scheuren ontstaan en uiteindelijk tot macroscopische scheurvorming leiden. Langzame uitharding: Vanuit een algemeen perspectief, hoewel sommige delen 'over-uitgehard' zijn en gescheurd, heeft het enorme 'oceaan'-gebied (hoofdhars en laag-actieve monomeren) nog niet volledig gereageerd. Dit resulteert in onvoldoende schijnbare hardheid van de coating, onvolledige oppervlakte-droging en zelfs plakkerigheid - dit is het verschijnen van 'langzame uitharding'.

Hoge functionaliteit is niet gelijk aan hoge dwarsbindingsdichtheid. Formuleerders gebruiken vaak ten onrechte hoog-functionele monomeren om dwarsbindingsdichtheid op te bouwen. De juiste combinatie is een 'homogeen netwerk' dat is opgebouwd uit een evenwichtige mix van hoog-, midden- en laag-functionele grondstoffen. Binnen dit netwerk worden flexibele segmenten (afgeleid van PUA's of difunctionele groepen) afgewisseld met rigide knooppunten (afgeleid van hoog-functionele groepen), waardoor een 'rigide en flexibele' structuur ontstaat.

• De gemiddelde functionaliteit verminderen: Dit is de meest directe manier. Vervang een aantal trifunctionele en hogere monomeren (zoals TMPTA) door difunctionele monomeren (zoals DPGDA, TPGDA).
• Introduceer 'flexibele ketensegmenten' - verhoog de taaiheid: Voeg flexibele polyurethaanacrylaat (PUA)-polymeren toe aan de formule, vooral alifatische PUA. Hun lange ketenstructuur is als een veer, die effectief de spanning kan absorberen en verspreiden die wordt veroorzaakt door krimp bij uitharding.
• Gebruik 'lage Tg-waarde'-monomeren: Introduceer monomeren zoals IBOA (isobornyl ester). Hoewel het een enkele functionele groep is, kan de grote alicyclische structuur de taaiheid van de coating effectief verbeteren en scheurvorming voorkomen, terwijl het een goede verdunning biedt.

• Optimaliseer de 'reactiviteitsgradiënt': Zorg ervoor dat de reactiviteit in uw formule 'synergetisch' is. Als de reactiviteit van uw hoofdhars (oligomeer) relatief laag is, moet u een zeer actieve verdunningsmonomeer (zoals TPGDA) gebruiken om de hele reactie te 'sturen', in plaats van de hoog-functionele groepmonomeer 'de leiding te laten nemen' en een 'eiland'-effect te veroorzaken.
• 'Versnel' in plaats van 'op te bouwen': Langzame uitharding is soms niet te wijten aan een onvoldoende totale hoeveelheid functionele groepen, maar eerder aan onvoldoende 'effectieve botsingen'. Het op de juiste manier verhogen van de reactiviteit van het systeem (bijvoorbeeld door het langzamere HDDA te vervangen door TPGDA), of het kiezen van een oligomeer dat ongevoelig is voor zuurstofremming, is effectiever dan simpelweg het aantal functionele groepen te verhogen.
• De foto-initiator matchen (hulpmiddelen): Onder de premisse van een redelijke netwerkstructuur, zorg ervoor dat de absorptiepiek van de foto-initiator overeenkomt met het emissiespectrum van de UV-lamp. Voor gekleurde of dikke coatingsystemen, gebruik een initiator met lange golflengte (zoals TPO, 819) om diepe uitharding te garanderen, wat het probleem van 'drogen aan de oppervlakte maar niet drogen aan de binnenkant' of langzame algehele uitharding effectief kan verbeteren.

UV-uithardingsformuleontwerp is een precieze 'materiaalarchitectuur'. Scheurvorming van meer dan 20% of langzame uitharding zijn slechts manifestaties van de 'instorting' van een gebouw. Als formuleerders is het onze verantwoordelijkheid om niet de scheuren te 'repareren' (zoals het toevoegen van additieven), maar terug te keren naar de ontwerpblauwdruk en de dragende structuur van dit 'gebouw' te onderzoeken - dat wil zeggen, de verhouding van functionaliteit en de verdeling van dwarsbindingsdichtheid. Een succesvolle UV-formule moet een 'homogeen' en 'sterk' dwarsbindingsnetwerk hebben. Het wordt niet bereikt door de 'gewelddadige stapeling' van een of twee hoog-functionele grondstoffen, maar door de perfecte synergie van hoog-, midden- en laag-functionele componenten in reactiekinetiek.