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, gepulste xenonlampen, leds of lasers. EB heeft – in tegenstelling tot lichtfotonen, die meestal 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, kan de productiviteitswinst enorm zijn in vergelijking met conventionele coatingtechnieken. Weblijnsnelheden van 305 meter per minuut zijn gebruikelijk en het product is direct klaar voor testen en verzending.
Geschikt voor gevoelige substraten: de meeste systemen bevatten geen water of oplosmiddel. Bovendien biedt het proces volledige controle over de uithardingstemperatuur, waardoor het ideaal is voor toepassing op warmtegevoelige substraten.
Milieuvriendelijk en gebruiksvriendelijk: De composities zijn doorgaans oplosmiddelvrij, waardoor emissies en ontvlambaarheid geen probleem vormen. Lichtuithardingssystemen zijn compatibel met vrijwel alle applicatietechnieken en vereisen minimale ruimte. UV-lampen kunnen doorgaans op bestaande productielijnen worden geïnstalleerd.
UV- en EB-uithardende composities
Monomeren zijn de eenvoudigste bouwstenen waaruit synthetische organische materialen worden gemaakt. Een eenvoudig monomeer afkomstig van aardolie is etheen. Het wordt weergegeven als: H₂C=CH₂. Het symbool "=" tussen de twee koolstofatomen staat voor een reactieve verbinding of, zoals chemici het noemen, een "dubbele binding" of onverzadiging. Het zijn dergelijke verbindingen die kunnen reageren om grotere chemische materialen te vormen, oligomeren en polymeren genaamd.
Een polymeer is een groepering van vele (d.w.z. poly-) repeterende eenheden van hetzelfde monomeer. De term oligomeer is een speciale term die wordt gebruikt voor polymeren die vaak verder kunnen reageren tot een grote combinatie van polymeren. De onverzadigde plaatsen op oligomeren en monomeren alleen zullen geen reactie of crosslinking ondergaan.
Bij elektronenbundeluitharding interageren de hoogenergetische elektronen direct met de atomen van de onverzadigde plaats om een zeer reactief molecuul te genereren. Als UV-licht of zichtbaar licht als energiebron wordt gebruikt, wordt een foto-initiator aan het mengsel toegevoegd. De foto-initiator genereert bij blootstelling aan licht vrije radicalen of reacties die crosslinking tussen de onverzadigde plaatsen initiëren.
Oligomeren: De algehele eigenschappen van elke coating, inkt, lijm of bindmiddel dat door stralingsenergie is vernet, worden voornamelijk bepaald door de oligomeren die in de formulering worden gebruikt. Oligomeren zijn polymeren met een matig laag moleculair gewicht, waarvan de meeste gebaseerd zijn op de acrylering van verschillende structuren. De acrylering geeft de onverzadiging of de "C=C"-groep aan de uiteinden van het oligomeer.
Monomeren: Monomeren worden voornamelijk gebruikt als verdunningsmiddelen om de viscositeit van het ongeharde materiaal te verlagen en zo de applicatie te vergemakkelijken. Ze kunnen monofunctioneel zijn, met slechts één reactieve groep of onverzadigingsplaats, of multifunctioneel. Deze onverzadiging zorgt ervoor dat ze kunnen reageren en opgenomen worden in het uitgeharde of afgewerkte materiaal, in plaats van dat ze verdampen en in de atmosfeer terechtkomen, zoals gebruikelijk is bij conventionele coatings. Multifunctionele monomeren vormen, omdat ze twee of meer reactieve plaatsen bevatten, 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 acties. Vrije radicalen of acties zijn hoogenergetische verbindingen die crosslinking veroorzaken tussen de onverzadigingsplaatsen van monomeren, oligomeren en polymeren. Foto-initiatoren zijn niet nodig voor systemen die met elektronenbundels worden uitgehard, omdat de elektronen crosslinking kunnen initiëren.
Additieven: De meest voorkomende zijn stabilisatoren, die gelering tijdens opslag en voortijdige uitharding door lage lichtblootstelling voorkomen. Kleurpigmenten, kleurstoffen, antischuimmiddelen, hechtingsbevorderaars, matteringsmiddelen, bevochtigingsmiddelen en glijmiddelen zijn voorbeelden van andere additieven.
Plaatsingstijd: 1 januari 2025
