wiadomości o firmie Powolne utwardzanie UV i wysoka tendencja do pękania? Sprawdź funkcjonalność i gęstość usieciowania!

Sprzeczny Zbieg Okoliczności: Dlaczego "Powolne Utwardzanie" i "Nadmierne Pękanie" występują jednocześnie?

Tradycyjnie, "powolne utwardzanie" zazwyczaj wskazuje na niewystarczającą gęstość usieciowania, podczas gdy "pękanie" wskazuje na nadmierną gęstość usieciowania i nadmierne naprężenia wewnętrzne. Te dwa zjawiska wydają się być na przeciwnych krańcach spektrum, więc jak mogą współistnieć w tej samej formulacji? To sedno sprawy. Ujawnia to pominiętą prawdę: to, do czego dążymy, to nie prosta wartość "średniej funkcjonalności", ale raczej "prawidłowo rozłożona struktura sieci usieciowanej".

Gdy formulacja jest niedopasowana, najczęstsze są następujące katastrofalne procesy polimeryzacji:

1. Tworzenie "wysp"(źródło wysokich naprężeń): Aby uzyskać wysoką twardość lub reaktywność, do formulacji często dodaje się monomery o wysokiej funkcjonalności (takie jak trójfunkcyjny TMPTA i sześciofunkcyjny DPHA). Pod wpływem światła UV te wysoce reaktywne, wieloramienne cząsteczki początkowo "gromadzą się", natychmiast tworząc niezwykle gęste i sztywne "wyspy polimerowe" w zlokalizowanych obszarach.
2. Powolny "ocean"(pojawienie się powolnego utwardzania): Tymczasem główna żywica w formule (taka jak akrylan poliuretanu o wysokiej masie cząsteczkowej (PUA) lub akrylan epoksydowy (EA)) i monomery o niskiej funkcjonalności pozostają daleko w tyle w polimeryzacji z powodu przeszkód sterycznych, lepkości lub różnic w reaktywności. Razem przypominają "lepki ocean" otaczający "izolowaną wyspę".
3. Katastrofalne konsekwencje: Pękanie (>20%): Pierwsze "wyspy", które się tworzą, doświadczają ogromnego skurczu objętości podczas procesu polimeryzacji. Ponieważ są one niezwykle sztywne i nie mogą uwolnić naprężeń poprzez deformację, naprężenia te gromadzą się i rozrywają słabą granicę między "wyspami" a "oceanem", tworząc mikropęknięcia i ostatecznie prowadząc do pękania makroskopowego. Powolne utwardzanie: Z ogólnej perspektywy, chociaż niektóre części zostały "przeutwardzone" i popękały, rozległy obszar "oceanu" (główna żywica i monomery o niskiej aktywności) nie zareagował jeszcze w pełni. Powoduje to niewystarczającą pozorną twardość powłoki, niepełne wysychanie powierzchni, a nawet lepkość - to jest wygląd "powolnego utwardzania".

Wysoka funkcjonalność nie równa się wysokiej gęstości usieciowania. Formulatorzy często błędnie używają monomerów o wysokiej funkcjonalności do budowania gęstości usieciowania. Prawidłowa kombinacja to "homogeniczna sieć" zbudowana ze zrównoważonej mieszanki surowców o wysokiej, średniej i niskiej funkcjonalności. W obrębie tej sieci elastyczne segmenty (pochodzące z PUA lub grup dwufunkcyjnych) są przeplatane między sztywnymi węzłami (pochodzącymi z grup o wysokiej funkcjonalności), tworząc strukturę "sztywną i elastyczną".

• Zmniejszenie średniej funkcjonalności: To najprostszy sposób. Zastąp niektóre monomery trójfunkcyjne i wyższe (takie jak TMPTA) monomerami dwufunkcyjnymi (takimi jak DPGDA, TPGDA).
• Wprowadź "elastyczne segmenty łańcuchowe" - zwiększ wytrzymałość: Dodaj elastyczne polimery akrylanu poliuretanu (PUA) do formuły, zwłaszcza alifatyczne PUA. Ich długa struktura łańcuchowa jest jak sprężyna, która może skutecznie pochłaniać i rozpraszać naprężenia spowodowane skurczem podczas utwardzania.
• Użyj monomerów o "niskiej wartości Tg": Wprowadź monomery takie jak IBOA (ester izobornylowy). Chociaż jest to pojedyncza grupa funkcyjna, jej duża struktura alicykliczna może skutecznie poprawić wytrzymałość powłoki i zapobiegać pękaniu, zapewniając jednocześnie dobre rozcieńczenie.

• Zoptymalizuj "gradient reaktywności": Upewnij się, że reaktywność w twojej formule jest "synergistyczna". Jeśli reaktywność twojej głównej żywicy (oligomeru) jest stosunkowo niska, musisz użyć wysoce aktywnego monomeru rozcieńczalnika (takiego jak TPGDA), aby "napędzać" całą reakcję, zamiast pozwalać monomerowi o wysokiej funkcjonalności "prowadzić" i powodować efekt "wyspy".
• "Przyspieszyć" zamiast "budować": Powolne utwardzanie czasami nie wynika z niewystarczającej całkowitej ilości grup funkcyjnych, ale raczej z niewystarczającej liczby "efektywnych zderzeń". Właściwe zwiększenie reaktywności systemu (na przykład zastąpienie wolniejszego HDDA przez TPGDA) lub wybór oligomeru, który jest niewrażliwy na inhibicję tlenową, jest bardziej skuteczne niż po prostu zwiększenie liczby grup funkcyjnych.
• Dopasowanie fotoinicjatora (środki pomocnicze): Przy założeniu rozsądnej struktury sieci, upewnij się, że piki absorpcji fotoinicjatora pasują do widma emisyjnego lampy UV. W przypadku kolorowych lub grubych systemów powłokowych użyj inicjatora o długiej fali (takiego jak TPO, 819), aby zapewnić głębokie utwardzanie, co może skutecznie poprawić problem "wysychania na powierzchni, ale nie wysychania wewnątrz" lub powolnego ogólnego utwardzania.

Projektowanie formuły utwardzania UV to precyzyjna "architektura materiałowa". Wskaźniki pękania przekraczające 20% lub powolne utwardzanie to tylko przejawy "zawalenia się" budynku. Jako formulatorzy, naszą odpowiedzialnością jest nie "łatanie" pęknięć (takich jak dodawanie dodatków), ale powrót do projektu i zbadanie konstrukcji nośnej tego "budynku" - to znaczy stosunku funkcjonalności i rozkładu gęstości usieciowania. Udana formuła UV musi mieć "homogeniczną" i "mocną" sieć usieciowania. Nie jest to osiągane przez "gwałtowne układanie" jednego lub dwóch surowców o wysokiej funkcjonalności, ale przez doskonałą synergię składników o wysokiej, średniej i niskiej funkcjonalności w kinetyce reakcji.