Quá trình đóng rắn bằng tia UV & EB thường mô tả việc sử dụng chùm tia điện tử (EB), tia cực tím (UV) hoặc ánh sáng khả kiến để trùng hợp một hỗn hợp monome và oligome lên bề mặt vật liệu. Vật liệu UV & EB có thể được điều chế thành mực, lớp phủ, chất kết dính hoặc các sản phẩm khác. Quá trình này còn được gọi là đóng rắn bằng bức xạ hoặc xử lý bằng tia cực tím (radcure) vì UV và EB là các nguồn năng lượng bức xạ. Nguồn năng lượng để đóng rắn bằng tia UV hoặc ánh sáng khả kiến thường là đèn thủy ngân áp suất trung bình, đèn xenon xung, đèn LED hoặc laser. EB – không giống như các photon ánh sáng, thường bị hấp thụ chủ yếu ở bề mặt vật liệu – có khả năng xuyên qua vật chất.
Ba lý do thuyết phục để chuyển sang công nghệ UV & EB
Tiết kiệm năng lượng và nâng cao năng suất: Vì hầu hết các hệ thống đều không cần dung môi và chỉ cần tiếp xúc dưới một giây, nên năng suất có thể tăng đáng kể so với các kỹ thuật phủ thông thường. Tốc độ dây chuyền in 1.000 ft/phút là phổ biến và sản phẩm có thể sẵn sàng để thử nghiệm và vận chuyển ngay lập tức.
Phù hợp cho các bề mặt nhạy cảm: Hầu hết các hệ thống đều không chứa nước hoặc dung môi. Ngoài ra, quy trình này còn kiểm soát hoàn toàn nhiệt độ đóng rắn, lý tưởng để ứng dụng trên các bề mặt nhạy cảm với nhiệt.
Thân thiện với môi trường và người dùng: Các thành phần thường không chứa dung môi nên không phải lo ngại về phát thải và khả năng bắt lửa. Hệ thống quang trùng hợp tương thích với hầu hết các kỹ thuật ứng dụng và chỉ cần diện tích tối thiểu. Đèn UV thường có thể được lắp đặt trên các dây chuyền sản xuất hiện có.
Thành phần có thể đóng rắn bằng UV & EB
Monome là những khối xây dựng đơn giản nhất để tạo ra vật liệu hữu cơ tổng hợp. Một monome đơn giản có nguồn gốc từ dầu mỏ là etylen. Nó được biểu thị bằng: H2C=CH2. Ký hiệu "=" giữa hai đơn vị hoặc nguyên tử cacbon biểu thị một vị trí phản ứng, hay theo cách gọi của các nhà hóa học, là một "liên kết đôi" hoặc liên kết không bão hòa. Chính những vị trí như vậy có khả năng phản ứng để tạo thành các vật liệu hóa học lớn hơn hoặc lớn hơn được gọi là oligome và polyme.
Polyme là một nhóm nhiều đơn vị lặp lại (tức là poly-) của cùng một monome. Thuật ngữ oligome là một thuật ngữ đặc biệt được sử dụng để chỉ những polyme thường có thể phản ứng thêm để tạo thành một tổ hợp polyme lớn. Các vị trí không bão hòa trên riêng oligome và monome sẽ không trải qua phản ứng hoặc liên kết chéo.
Trong trường hợp xử lý bằng chùm tia điện tử, các electron năng lượng cao tương tác trực tiếp với các nguyên tử của vị trí không bão hòa để tạo ra một phân tử có khả năng phản ứng cao. Nếu sử dụng tia UV hoặc ánh sáng khả kiến làm nguồn năng lượng, một chất khởi tạo quang sẽ được thêm vào hỗn hợp. Chất khởi tạo quang, khi tiếp xúc với ánh sáng, sẽ tạo ra các gốc tự do hoặc các hoạt động khởi tạo liên kết chéo giữa các vị trí không bão hòa.
Oligomer: Tính chất tổng thể của bất kỳ lớp phủ, mực in, chất kết dính hoặc chất kết dính nào được liên kết ngang bằng năng lượng bức xạ chủ yếu được xác định bởi các oligomer được sử dụng trong công thức. Oligomer là các polyme có trọng lượng phân tử tương đối thấp, phần lớn dựa trên phản ứng acrylat hóa các cấu trúc khác nhau. Phản ứng acrylat hóa truyền nhóm không bão hòa hay nhóm “C=C” vào các đầu của oligomer.
Monome: Monome chủ yếu được sử dụng làm chất pha loãng để giảm độ nhớt của vật liệu chưa đóng rắn, giúp việc thi công dễ dàng hơn. Chúng có thể là monome đơn chức, chỉ chứa một nhóm phản ứng hoặc vị trí không bão hòa, hoặc đa chức. Vị trí không bão hòa này cho phép chúng phản ứng và được tích hợp vào vật liệu đã đóng rắn hoặc hoàn thiện, thay vì bay hơi vào khí quyển như thường thấy ở các lớp phủ thông thường. Monome đa chức, vì chúng chứa hai hoặc nhiều vị trí phản ứng, tạo thành liên kết giữa các phân tử oligome và các monome khác trong công thức.
Chất khơi mào quang: Thành phần này hấp thụ ánh sáng và chịu trách nhiệm sản sinh các gốc tự do hoặc hoạt động. Các gốc tự do hoặc hoạt động là các phân tử năng lượng cao tạo ra liên kết chéo giữa các vị trí không bão hòa của monome, oligome và polyme. Các chất khơi mào quang không cần thiết cho hệ thống đóng rắn bằng chùm tia điện tử vì các electron có thể khởi tạo liên kết chéo.
Phụ gia: Phổ biến nhất là chất ổn định, giúp ngăn ngừa sự đông đặc trong quá trình bảo quản và đóng rắn sớm do tiếp xúc với ánh sáng yếu. Các chất tạo màu, thuốc nhuộm, chất chống tạo bọt, chất tăng độ bám dính, chất làm phẳng, chất làm ướt và chất trợ trượt là một số ví dụ về các chất phụ gia khác.
Thời gian đăng: 01-01-2025
