Anwendung von cyclo aliphatischen Epoxidharzen in UV-härt baren Beschichtungen/Tinten

Laut Branchen prognose wird der weltweite Markt für UV-härtende Beschichtung voraussicht lich von 6,5 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 auf 11,4 Milliarden US-Dollar im Jahr 2025 mit einer durchschnitt lichen jährlichen Wachstums rate von 12% wachsen. UV-Beschichtungen bieten eine hoch glänzende Oberfläche, sind umwelt freundlich, verschleiß fest, schnell trocknend und bieten eine Vielzahl von Leistungs eigenschaften. Die kontinuierliche Einführung von Umwelt vorschriften hat die wachsende Beliebtheit grüner Beschichtungen in der Industrie voran getrieben, und auch die Anforderungen an UV-härtende Beschichtungen haben zugenommen. Während der COVID-19 Pandemie litt die elektronische und industrielle Beschichtung industrie jedoch unter einem Umsatz rückgang, was sich auf die Nachfrage nach UV-härten den Beschichtungen auswirkte.

Aufgrund der immer strengeren Vorschriften zur Emissions reduzierung werden UV-härtende Beschichtungen in Regionen wie Europa und Nordamerika stärker akzeptiert. In den Regionen Asien-Pazifik und MEA (Naher Osten und Afrika) ist jedoch eine weitere Entwicklung erforderlich. Die UV-Härtung stech no logie kann grob in freie UV-Radikale und kationische UV-Systeme unterteilt werden. UV-kationische Beschichtungen zeichnen sich durch hervorragende Verarbeitung leistung aus und sind in der Metall dosen-, Spulen stahl-und flexiblen Verpackungs industrie weit verbreitet, die haupt sächlich auf dem europäischen und amerikanischen Markt erhältlich ist.

Hier ist ein kurzer Vergleich der beiden Technologien in Bezug auf System und Leistung.

System unterschied

UV-kationische und radikale Materialien unterscheiden sich stark, aber sie haben eine ähnliche allgemeine Zusammensetzung. Kationisches System wird von Epoxid materialien dominiert, aber die Reaktions geschwindigkeit herkömmlicher Epoxidharze vom Bisphenol-A-Typ ist langsam, alsoCyclo aliphatische Epoxidharze/Oxetan materialien werden häufiger verwendet; Die Komme rzialisierung des Radikal systems war sehr ausgereift und es sind mehr Lösungen mit Epoxid/Polyester/Polyurethan-modifizierten Acryl ester materialien erhältlich.

Im Vergleich zum freien Radikal system hat das kationische UV-System weniger Optionen für Rohstoffe, und das Polymer besteht haupt sächlich aus cyclo aliphatischem Epoxidharz mit niedriger Viskosität. Am Beispiel der folgenden von Tetra hergestellten cyclo aliphatischen Epoxidharze:

Die oben genannten Materialien sind in der UV-Tinten-und Beschichtung industrie weit verbreitet, darunter TTA21 mit verschiedenen Reinheit spezifikationen das vorgestellte Produkt. Da die kontinuierliche signifikante Zunahme der Anwendung von kationischen UV-Beschichtungen/Tinten, wird erwartet, dass die Verwendung menge von cyclo aliphatischen Epoxidharzen, dargestellt durch TTA213 4 Epoxy cyclo hexyl methyl 3 4 Epoxy cyclohexan carbo xylat, Wird auch zunehmen.

TetraSpezial-EpoxidharzeSind immer der F & E und der Entwicklung von cyclo aliphatischen Epoxidharz produkten verpflichtet. Mit komplettem cateDas Unternehmen hat eine ausreichende Produkt reserve für die Anwendung verschiedener kationischer UV-Härtung szenarien gebildet.

Leistungs unterschiede

In bestimmten Tinten-/Beschichtung anwendungen gibt es neben der Notwendigkeit von UV-Licht zur Bereitstellung von Härtung sener gie große Unterschiede in der Leistung und den Reaktions eigenschaften beider Systeme, wie nachstehend gezeigt:

1. Sauerstoff-Hemmung effekt

Das kationische UV-System wird nicht durch Sauerstoff hemmung beeinflusst, ist jedoch wasser empfindlich und Feuchtigkeit kann die Aushärtung effizienz des kationischen Systems beeinträchtigen. Im Gegenteil, das freie UV-Radikal system wird stark durch Sauerstoff hemmung beeinflusst.

2. Substrat adhäsion

Im Allgemeinen zeigt das kationische UV-System für schwer anhaftende Substrate wie Glas/Metall und Kunststoffe mit hoher Dichte eine bessere Haftung als das freie UV-Radikals ystem.

3. Volume Schrumpfung

Die Schrumpfung srate des freien UV-Radikals ystems liegt im Allgemeinen bei über 10%, während die des kationischen UV-Systems bei 1-3% gesteuert werden kann, was eine optimale Lösung für die Volumens ch rumpf ung darstellt.

4. Eigenschaften der dunklen Heilung

Nachdem die UV-Lichtquelle aus geschaltet ist, kann das kationische UV-System weiterhin nach innen reagieren, um die Nach härtung des Materials zu vervollständigen, was für die Anwendung mit dicken Beschichtungen gut geeignet ist. Heizung ist offen sichtlich hilfreich, um die kationische Nach härtung geschwindigkeit zu verbessern; jedoch, UV-Radikals ystem ist ein Reaktions system, das die chemische Reaktion stoppt, sobald die UV-Lichtquelle aus geschaltet ist.

5. Expositions sicherheit

Der Reaktions grad des kationischen UV-Systems liegt bei fast 100%, und seine Sicherheit kann mit REACH/FDA-Tests zertifiziert werden, wodurch es für Lebensmittel verpackungen und andere relevante Bereiche geeignet ist.

6. UV-Aushärtung geschwindigkeit

Im Allgemeinen ist die Aushärtung geschwindigkeit des freien UV-Radikals ystems schneller als die des kationischen Systems. Die kationische Oberfläche trocknet bei Produkten, die von Sauerstoff hemmung betroffen sind, schneller, aber die tatsächliche Aushärtung geschwindigkeit ist nicht so schnell wie das Radikal system. Die Reaktion kann durch Erhitzen beschleunigt werden und letztlich einen sehr guten Abschluss erreichen.

Hinweise für die Formel

Kationisches UV-System kann mit einem freien UV-Radikals ystem in jedem Verhältnis gemischt werden, das als UV-Hybridsystem bekannt ist. Es kann die Mängel wie die relative langsame Aushärtung geschwindigkeit des kationischen UV-Systems überwinden. große Schrumpfung srate des freien UV-Radikals ystems und beeinflusst durch Sauerstoff hemmung. Bei gleicher Film dicke unter scheidet sich die Härtung sener gie zwischen den beiden Systemen nicht wesentlich.

Das kationische UV-System führt eine Ring öffnungs reaktion durch, indem es sich auf das vom Initiator erzeugte aktive Zentrum der Lewis-Säure stützt. Materialien, die üblicher weise die Aktivität des Initiators in der Formel beeinflussen, umfassen organische Pigmente von Azo verbindungen (geschützt durch Modifikation), Initiatoren wie TOP/819/907, die P enthalten, S und andere Elemente und mehrstufige Amine ähnlich wie 115.

Die Luft feuchtigkeit hat einen signifikanten Einfluss auf die Aushärtung des kationischen UV-Systems. Daher ist es ratsam, die Umgebungs feuchtigkeit unter 50% zu kontrollieren. Erhitzen kann auch die Reaktions geschwindigkeit beschleunigen.