A kopásállóság számos pácolt termék, például bevonatok, ragasztók és kompozitok számára kulcsfontosságú tulajdonság. Meghatározza ezen anyagok tartósságát és élettartamát, különösen azokban az alkalmazásokban, ahol mechanikai kopásnak vannak kitéve. Vezető fotoinitiátor beszállítójaként megértjük a pácolt termékek kopásállóságának javításának fontosságát. Ebben a blogbejegyzésben megvizsgáljuk, hogy a fotoinitiátorok hogyan játszhatnak jelentős szerepet e cél elérésében.
A fotoinitiátorok megértése
A fotoinitiátorok olyan anyagok, amelyek fénynek, jellemzően ultraibolya (UV) vagy látható fénynek kell kitéve a polimerizációs folyamatot. Amikor a fotoinitiátorok felszívják a megfelelő hullámhosszú fotonokat, olyan kémiai reakción mennek keresztül, amely reaktív fajokat generál, például szabad gyököket vagy kationokat. Ezek a reaktív fajok ezután a készítményben monomerekkel vagy oligomerekkel reagálnak, és összekapcsolják őket és kereszt -összekapcsolt polimer hálózatot képeznek.
A fotoinitiátorok két fő típusa létezik: szabad gyökök fotoinitiátorok és kationos fotoinitiátorok.Szabad -radikális fotoinitiátorKészítsen szabad gyököket besugárzáskor, amely telítetlen szén -szén kettős kötéssel reagál a monomerekben. Másrészt,Nagyteljesítményű kationos fotoinitiátorésTermikus stabil kationos fotoinitiátorKészítsen olyan kationokat, amelyek megindíthatják a monomerek polimerizációját funkcionális csoportokkal, például epoxidokkal és vinil -éterekkel.
A kopásállóság javításának mechanizmusai
Kereszt - Link sűrűségjavítás
Az egyik elsődleges módszer, amellyel a fotoinitiátorok javíthatják a kopásállóságot, azáltal, hogy növelik a kikeményített polimer hálózat kereszt -összekötő sűrűségét. A magasabb kereszt -összekötő sűrűség azt jelenti, hogy a polimer láncok szorosabban vannak összekapcsolva, ami merevebb és ellenállóbb szerkezetet képez.
A szabad gyökök fotoinitiátorok elindíthatják a multifunkcionális monomerek polimerizációját, amelyek több reaktív csoportgal rendelkeznek. Amikor ezek a monomerek polimerizálódnak, erősen kereszt -összekapcsolt hálózatot képeznek. Például egy UV -kikeményített bevonó készítményben egy szabad gyökök fotoinitiátorral, amelynek trifunkcionális akrilát -monomerje van, egy nagyobb kereszt -összekötő sűrűségű bevonatot eredményezhet, mint egy monofunkcionális akrilát. Ez a megnövekedett kereszt -összekötő sűrűség a bevonatot a kopásnak ellenállóbbá teszi, mivel jobban képes ellenállni a kopás során alkalmazott erőknek.
A kationos fotoinitiátorok szintén képesek növelni a keresztkötés sűrűségét. Az epoxid -monomerek kationos polimerizációja egy három dimenziós hálózat kialakulásához vezethet, nagy keresztkapcsoló -sűrűséggel. A kationos polimerizációs folyamat kevésbé érzékeny az oxigén gátlására a szabad gyökök polimerizációjához képest, lehetővé téve a hatékonyabb keresztkötést - különösen a vékony filmekben vagy a bevonatokban.
Felszíni keménységnövekedés
A fotoinitiátorok hozzájárulhatnak a pácolt termékek felületi keménységének növekedéséhez, amely szorosan kapcsolódik a kopásállósághoz. A nehezebb felületet kevésbé valószínű, hogy megkarcolják vagy elhasználják más anyagokkal való érintkezés.
Amikor egy fotoinitátor elindítja a polimerizációs folyamatot, a kapott polimer hálózat magas üveg átmeneti hőmérsékletet (TG) lehet. A magas TG azt jelenti, hogy a polimer szobahőmérsékleten merevebb állapotban van, ami nehezebb felületet eredményez. Például egy UV -kikeményített ragasztóban olyan fotoinitiátor használatával, amely elősegíti a nagy TG -tulajdonságokkal rendelkező monomerek polimerizációját, javított felületi keménységgel és ezáltal jobb kopásállósághoz vezethet.
Egyes fotoinitiátorok elősegíthetik a keresztezett termék felületének közelében lévő kereszteződés sűrűségének gradiens képződését is. A magasabb kereszt -összekötő sűrűség a felületen nehezebb "bőrt" hoz létre, amely megvédi az alapul szolgáló anyagot a kopástól.
Kompatibilitás a kopással - ellenálló adalékanyagok
A fotoinitiátorok javíthatják a polimer mátrix és a kopás - ellenálló adalékanyagok közötti kompatibilitást. Kopás - Az ellenálló adalékanyagok, például a szilícium -dioxid nanorészecskék, alumínium -oxid vagy szén nanocsövek beépíthetők a készítménybe a kopásállóság javítása érdekében. Ahhoz azonban, hogy ezek az adalékanyagok hatékonyak legyenek, jól kell diszpergálniuk a polimer mátrixban.
A fotoinitiátorok befolyásolhatják a készítmény viszkozitását és reakcióképességét a polimerizációs folyamat során. A fotoinitiátor gondos kiválasztásával biztosíthatjuk, hogy az adalékanyagok egyenletesen szétszóródjanak, és hogy a polimer mátrix hatékonyan kötődik az adalékanyagokhoz. Ez javítja a gyógyított termék általános teljesítményét a kopásállóság szempontjából. Például egy UV -kikeményített kompozitban egy fotoinitiátor, amely lehetővé teszi a szilícium -dioxid nanorészecskék jó diszperzióját, fokozott kopásállóságú kompozitot eredményezhet a polimer hálózat és a kemény nanorészecskék együttes hatása miatt.
A megfelelő fotoinitiátor kiválasztása
Hullámhossz és abszorpciós jellemzők
A fotoinitiátor választása a kikeményedéshez használt fényforrástól függ. A különböző fotoinitiátorok eltérő abszorpciós spektrumokkal rendelkeznek, és meg kell felelniük a fényforrás emissziós spektrumának. Az UV -kikeményedéshez vannak fotoinitiátorok, amelyek felszívódnak az UVA (320 - 400 nm), az UVB (280 - 320 nm) és az UVC (100 - 280 nm) régiókban.
Ha a fényforrás elsősorban az UVA fényét bocsátja ki, akkor az UVA régióban erős abszorpcióval rendelkező fotoinitiátort kell választani. Ez biztosítja a polimerizációs folyamat hatékony megindítását, ami egy jól kikeményített termékhez vezet, jó kopásállósággal. Például egy UV -LED -es gyógyító rendszerben, amely 365 nm -en fényt bocsát ki, egy olyan fotoinitátor, amelynek nagy a 365 nm körüli nagy abszorpciós csúcspontja.
Reakcióképesség és gyógyítási sebesség
A fotoinitiátor reakcióképessége és gyógyítási sebessége szintén fontos tényezők. Egy erősen reaktív fotoinitiátor gyorsan elindíthatja a polimerizációs folyamatot, ami rövidebb kikeményedési időt eredményez. Ez hasznos az ipari alkalmazásokban, ahol nagy sebességű előállításra van szükség.
Bizonyos esetekben azonban előnyben részesíthető egy lassabban gyógyító fotoinitiátor. A lassabb gyógyítási folyamat lehetővé teszi a készítmény jobb kiegyenlítését és áramlását, mielőtt gyógyul, ami egységesebb és hibás - ingyenes gyógyított termékhez vezethet. Ez az egységesség hozzájárulhat a jobb kopásállósághoz. Például egy nagy - UV -területű - pácolt bevonatban egy mérsékelt gyógyulási sebességgel rendelkező fotoinitátor használható a megfelelő bevonat és a sima felület felületének biztosításához.
Stabilitás és tárolás
A fotoinitátor stabilitása elengedhetetlen a készítmény polcjának élettartama szempontjából. A fotoinitiátoroknak normál tárolási körülmények között stabilnak kell lenniük, hogy megakadályozzák a korai polimerizációt. Egyes fotoinitiátorok érzékenyek lehetnek a hőre, a fényre vagy a nedvességre, ami befolyásolhatja teljesítményüket.
Photoinitiator beszállítójaként jó stabilitású termékeket kínálunk. Például a miTermikus stabil kationos fotoinitiátorÚgy tervezték, hogy ellenálljon a megnövekedett hőmérsékleteknek a tárolás és a feldolgozás során, jelentős lebomlás nélkül, biztosítva a konzisztens teljesítményt a pácolt termékek kopásállóságának javításában.
Esettanulmányok
UV - Kerekített bevonatok autóipari alkalmazásokhoz
Az autóiparban az UV -pácolt bevonatokat széles körben használják a gyors kikeményedési időkhöz és a kiváló teljesítményükhöz. Egy vezető autóipari gyártó arra törekedett, hogy javítsa tiszta kabátjuk kopásállóságát.
Javasoltuk aNagyteljesítményű kationos fotoinitiátorés egy szabad radikális fotoinitiátor. A kationos fotoinitiátort használtuk az epoxid -monomerek polimerizációjának megindításához, amely magas - kereszt -összekötő sűrűség és jó tapadást biztosított a szubsztráthoz. A szabad gyökök fotoinitiátort akrilát -monomerekkel használtuk a bevonat felületi keménységének fokozására.
A kapott tiszta bevonat szignifikánsan javította a kopásállóságot, amint azt a szokásos kopási tesztek mutatják. A bevonat ellenállhat a többszörös dörzsölésnek egy csiszolóanyaggal, anélkül, hogy jelentős kopási jeleket mutatna, biztosítva egy hosszú - tartós és magas színvonalú bevonatot az autóalkatrészek számára.
UV - Gyógyított ragasztók elektronikus eszközökhöz
Az elektronikus eszközöknek gyakran szükségük van jó kopásállóságú ragasztókra, hogy megvédjék az alkatrészeket a mechanikai károsodásoktól. Az okostelefonok gyártója problémákkal szembesült a ragasztó ragasztójának kopásállóságával.
Javasoltuk egy szabad gyökök fotoinitiátorának használatát, amely kompatibilis volt a különböző funkciókkal rendelkező akrilát -monomerek keverékével. A fotoinitiátor lehetővé tette egy erősen keresztezett ragasztó kialakulását egy magas TG -vel. A ragasztót a szilícium -dioxid nanorészecskékkel is kopásként - ellenálló adalékanyagként is megfogalmazták.
Az új ragasztó javította a felületi keménységet és a kopásállóságot. Ellenőrizheti az ismételt összeszerelési és szétszerelési folyamatokat az okostelefonok gyártása és javítása során anélkül, hogy elveszítené a kötési szilárdságot vagy a kopás sérülését.
Következtetés
A fotoinitiátorok létfontosságú szerepet játszanak a pácolt termékek kopásállóságának javításában. A keresztkötés sűrűségének javításával, a felületi keménység növelésével és a kopás kompatibilitásának javításával - A rezisztens adalékanyagok a fotoinitiátorok jelentősen javíthatják a bevonatok, ragasztók és kompozitok teljesítményét.
Photoinitiator beszállítójaként elkötelezettek vagyunk azért, hogy magas színvonalú fotoinitiátorokat biztosítsunk, amelyek megfelelnek ügyfeleink konkrét igényeinek. A mi hatótávolságunkSzabad -radikális fotoinitiátor,Nagyteljesítményű kationos fotoinitiátor, ésTermikus stabil kationos fotoinitiátorMegoldásokat kínál különféle alkalmazásokhoz.
Ha érdekli a pácolt termékek kopásállóságának javítása, felkérjük Önt, hogy lépjen kapcsolatba velünk konzultációra. Szakértői csoportunk segíthet kiválasztani a megfogalmazáshoz legmegfelelőbb fotoinitiátorokat, és a folyamat során technikai támogatást nyújthat.
Referenciák
- Bradley, DC, és Bowman, CN (2001). A fotoinitiált polimerizáció kinetikája. Haladás a Polimer Science -ben, 26 (12), 1839 - 1910.
- Dietliker, K. (1991). Az UV & EB készítmény kémiai és technológiája bevonatok, tinták és festékekhez. 3. kötet: fotoinitiátorok a szabad gyökök és a kationos polimerizációhoz. Sita Technology Ltd.
- Webster, DC (2004). Fotoinitált polimerizáció: A kezdeményezési rendszerek és az új fotoinitiátus viselkedés fejlődése. Haladás a szerves bevonatokban, 50 (2), 219 - 228.