UV- en EB-uitharding beschrijft doorgaans het gebruik van elektronenbundels (EB), ultraviolet (UV) of zichtbaar licht om een combinatie van monomeren en oligomeren op een substraat te polymeriseren. Het UV- en EB-materiaal kan worden verwerkt tot een inkt, coating, lijm of ander product. Het proces staat ook bekend als stralingsuitharding of radcure, omdat UV en EB stralingsenergiebronnen zijn. De energiebronnen voor UV- of zichtbaarlichtuitharding zijn doorgaans kwiklampen met gemiddelde druk, gepulseerde xenonlampen, LED's of lasers. EB heeft, in tegenstelling tot fotonen, die voornamelijk aan het oppervlak van materialen worden geabsorbeerd, het vermogen om door materie heen te dringen.
Drie overtuigende redenen om over te stappen op UV- en EB-technologie
Energiebesparing en verbeterde productiviteit: Omdat de meeste systemen oplosmiddelvrij zijn en minder dan een seconde blootstelling vereisen, kunnen de productiviteitswinsten enorm zijn in vergelijking met conventionele coatingtechnieken. Bandsnelheden van 300 meter per minuut zijn gebruikelijk en het product is direct klaar voor testen en verzending.
Geschikt voor gevoelige ondergronden: De meeste systemen bevatten geen water of oplosmiddelen. Bovendien biedt het proces volledige controle over de uithardingstemperatuur, waardoor het ideaal is voor toepassing op warmtegevoelige ondergronden.
Milieuvriendelijk en gebruiksvriendelijk: De samenstellingen zijn doorgaans oplosmiddelvrij, waardoor emissies en brandbaarheid geen probleem vormen. Lichtuithardingssystemen zijn compatibel met vrijwel alle applicatietechnieken en nemen minimale ruimte in beslag. UV-lampen kunnen meestal op bestaande productielijnen worden geïnstalleerd.
UV- en EB-uithardbare samenstellingen
Monomeren zijn de eenvoudigste bouwstenen waaruit synthetische organische materialen worden gemaakt. Een eenvoudig monomeer, afkomstig van aardolie, is ethyleen. De formule hiervoor is: H₂C=CH₂. Het symbool "=" tussen de twee koolstofatomen staat voor een reactieve plaats, ofwel een "dubbele binding" of onverzadiging. Het zijn dit soort plaatsen die kunnen reageren en grotere chemische materialen vormen, zoals oligomeren en polymeren.
Een polymeer is een groep van vele (d.w.z. poly-) herhalende eenheden van hetzelfde monomeer. De term oligomeer is een speciale term die wordt gebruikt om die polymeren aan te duiden die vaak verder kunnen reageren om een grote combinatie van polymeren te vormen. De onverzadigde plaatsen op oligomeren en monomeren afzonderlijk zullen geen reactie of verknoping ondergaan.
Bij uitharding met een elektronenbundel reageren de hoogenergetische elektronen rechtstreeks met de atomen van de onverzadigde plaatsen, waardoor een zeer reactief molecuul ontstaat. Als UV- of zichtbaar licht als energiebron wordt gebruikt, wordt een foto-initiator aan het mengsel toegevoegd. De foto-initiator genereert, wanneer deze aan licht wordt blootgesteld, vrije radicalen of reacties die de verknoping tussen de onverzadigde plaatsen initiëren.
Oligomeren: De algehele eigenschappen van een coating, inkt, lijm of bindmiddel dat door stralingsenergie is verknoopt, worden voornamelijk bepaald door de oligomeren die in de formulering worden gebruikt. Oligomeren zijn polymeren met een relatief laag moleculair gewicht, waarvan de meeste gebaseerd zijn op de acrylering van verschillende structuren. Door de acrylering wordt de onverzadiging of de "C=C"-groep aan de uiteinden van het oligomeer toegevoegd.
Monomeren: Monomeren worden voornamelijk gebruikt als verdunningsmiddelen om de viscositeit van het onuitgeharde materiaal te verlagen en zo de verwerking te vergemakkelijken. Ze kunnen monofunctioneel zijn, met slechts één reactieve groep of onverzadigde plaats, of multifunctioneel. Deze onverzadigde plaats zorgt ervoor dat ze reageren en in het uitgeharde of afgewerkte materiaal worden opgenomen, in plaats van te vervluchtigen in de atmosfeer zoals gebruikelijk is bij conventionele coatings. Multifunctionele monomeren, omdat ze twee of meer reactieve plaatsen bevatten, vormen verbindingen tussen oligomeermoleculen en andere monomeren in de formulering.
Foto-initiatoren: Dit ingrediënt absorbeert licht en is verantwoordelijk voor de productie van vrije radicalen of reacties. Vrije radicalen of reacties zijn energierijke deeltjes die verknoping induceren tussen de onverzadigde bindingsplaatsen van monomeren, oligomeren en polymeren. Foto-initiatoren zijn niet nodig voor systemen die met elektronenbundels worden uitgehard, omdat de elektronen zelf de verknoping kunnen initiëren.
Toevoegingen: De meest voorkomende zijn stabilisatoren, die gelering tijdens opslag en voortijdige uitharding door blootstelling aan weinig licht voorkomen. Kleurpigmenten, kleurstoffen, schuimremmers, hechtingsbevorderaars, matteringsmiddelen, bevochtigingsmiddelen en glijmiddelen zijn voorbeelden van andere toevoegingen.
Geplaatst op: 1 januari 2025
