новости компании о Медленное УФ-отверждение и высокий процент растрескивания? Проверьте функциональность и плотность сшивки!

Противоречивое совпадение: почему одновременно возникают «медленное отверждение» и «чрезмерное растрескивание»?

Традиционно «медленное отверждение» обычно указывает на недостаточную плотность сшивки, в то время как «растрескивание» указывает на чрезмерную плотность сшивки и чрезмерное внутреннее напряжение. Эти два явления, казалось бы, находятся на противоположных концах спектра, так как же они могут сосуществовать в одной и той же рецептуре? В этом суть вопроса. Это раскрывает упущенную истину: мы стремимся не к простому значению «средней функциональности», а скорее к «правильно распределенной структуре сшитой сети».

Когда рецептура не соответствует требованиям, наиболее распространены следующие катастрофические процессы полимеризации:

1. Образование «островков»(источник высокого напряжения): Чтобы достичь высокой твердости или реакционной способности, в рецептуру часто добавляют мономеры с высокой функциональностью (например, трехфункциональный TMPTA и шестифункциональный DPHA). Под воздействием УФ-излучения эти высокореактивные многорукие молекулы изначально будут «кластеризоваться», мгновенно образуя чрезвычайно плотные и жесткие «полимерные островки» в локализованных областях.
2. Медленный «океан»(проявление медленного отверждения): Между тем, основной смоле в формуле (например, высокомолекулярный полиуретанакрилат (PUA) или эпоксиакрилат (EA)) и мономеры с низкой функциональностью значительно отстают в полимеризации из-за стерических затруднений, вязкости или различий в реакционной способности. Вместе они напоминают «вязкий океан», окружающий «изолированный остров».
3. Катастрофические последствия: Растрескивание (>20%): Первые образовавшиеся «островки» испытывают огромную усадку объема в процессе полимеризации. Поскольку они чрезвычайно жесткие и не могут снять напряжение посредством деформации, эти напряжения будут накапливаться и разрывать слабую границу между «островками» и «океаном», образуя микротрещины и в конечном итоге приводя к макроскопическому растрескиванию. Медленное отверждение: С общей точки зрения, хотя некоторые части были «переотверждены» и растрескались, обширная область «океана» (основная смола и мономеры с низкой активностью) еще не полностью прореагировала. Это приводит к недостаточной кажущейся твердости покрытия, неполному высыханию поверхности и даже липкости — это и есть проявление «медленного отверждения».

Высокая функциональность не равна высокой плотности сшивки. Составители рецептур часто ошибочно используют мономеры с высокой функциональностью для создания плотности сшивки. Правильное сочетание — это «однородная сеть», построенная из сбалансированной смеси сырья с высокой, средней и низкой функциональностью. Внутри этой сети гибкие сегменты (полученные из PUA или двуфункциональных групп) перемежаются между жесткими узлами (полученными из групп с высокой функциональностью), создавая «жесткую и гибкую» структуру.

• Снижение средней функциональности: Это наиболее прямой способ. Замените некоторые трехфункциональные и выше мономеры (например, TMPTA) на двуфункциональные мономеры (например, DPGDA, TPGDA).
• Введение «гибких цепных сегментов» — повышение прочности: Добавьте в формулу гибкие полиуретанакрилатные (PUA) полимеры, особенно алифатические PUA. Их длинноцепная структура подобна пружине, которая может эффективно поглощать и рассеивать напряжение, вызванное усадкой при отверждении.
• Используйте мономеры с «низким значением Tg»: Введите мономеры, такие как IBOA (изоборниловый эфир). Хотя это одна функциональная группа, его большая алициклическая структура может эффективно улучшить прочность покрытия и предотвратить растрескивание, обеспечивая при этом хорошее разбавление.

• Оптимизируйте «градиент реакционной способности»: Убедитесь, что реакционная способность в вашей формуле «синергетична». Если реакционная способность вашей основной смолы (олигомера) относительно низкая, вам необходимо использовать высокоактивный мономер-разбавитель (например, TPGDA), чтобы «запустить» всю реакцию, а не позволять мономеру с высокой функциональной группой «брать на себя инициативу» и вызывать «островной» эффект.
• «Ускоряйте», а не «наращивайте»: Медленное отверждение иногда связано не с недостаточным общим количеством функциональных групп, а скорее с недостаточным количеством «эффективных столкновений». Правильное увеличение реакционной способности системы (например, замена более медленного HDDA на TPGDA) или выбор олигомера, нечувствительного к ингибированию кислородом, более эффективно, чем простое увеличение количества функциональных групп.
• Соответствие фотоинициатора (вспомогательные средства): При условии разумной структуры сети убедитесь, что пик поглощения фотоинициатора соответствует спектру излучения УФ-лампы. Для цветных или толстых систем покрытия используйте инициатор с длинной волной (например, TPO, 819), чтобы обеспечить глубокое отверждение, что может эффективно улучшить проблему «высыхания на поверхности, но не высыхания внутри» или медленного общего отверждения.

Разработка УФ-отверждаемой формулы — это точная «архитектура материала». Процент растрескивания, превышающий 20%, или медленное отверждение — это всего лишь проявления «разрушения» здания. Как разработчики рецептур, мы несем ответственность не за «заделывание» трещин (например, добавление добавок), а за возвращение к проектному плану и изучение несущей структуры этого «здания» — то есть соотношения функциональности и распределения плотности сшивки. Успешная УФ-формула должна иметь «однородную» и «прочную» сеть сшивки. Это достигается не «жестким нагромождением» одного или двух сырьевых материалов с высокой функциональностью, а идеальным синергизмом компонентов с высокой, средней и низкой функциональностью в кинетике реакции.