Aplicación de resinas epoxi cicloalifática en recubrimientos/tintas curables UV

Según el pronóstico de la industria, se espera que el mercado mundial de recubrimiento de curado UV crezca de US $6,5 mil millones en 2020 a US $11,4 mil millones en 2025 con una tasa de crecimiento anual compuesta de 12%. Los recubrimientos UV proporcionan una superficie de alto brillo, son respetuosos con el medio ambiente, resistentes al desgaste, de secado rápido y ofrecen una variedad de propiedades de rendimiento. La introducción continua de regulaciones ambientales ha impulsado la creciente popularidad de los recubrimientos verdes en la industria y las demandas de recubrimientos de curado UV también han aumentado. Sin embargo, durante la pandemia de COVID-19, las industrias de recubrimiento electrónico e industrial sufrieron una disminución en las ventas, lo que afectó las demandas de recubrimientos de curado UV.

Debido a las regulaciones cada vez más estrictas sobre la reducción de emisiones, los recubrimientos de curado UV son más aceptados en regiones como Europa y América del Norte. Sin embargo, se necesita un mayor desarrollo en las regiones de Asia-Pacífico y MEA (Oriente Medio y África). La tecnología de curado UV se puede dividir ampliamente en radicales libres UV y sistemas catiónicos UV. Con un excelente rendimiento de procesamiento, los recubrimientos catiónicos UV se han aplicado ampliamente en latas de metal, acero de bobina y industrias de embalaje flexible, que están disponibles principalmente en los mercados europeos y estadounidenses.

Aquí hay una breve comparación de las dos tecnologías en términos de sistema y rendimiento.

Diferencia del sistema

Los materiales catiónicos y radicales libres UV difieren mucho, pero tienen una composición general similar. El sistema catiónico está dominado por materiales epoxi, pero la velocidad de reacción de las resinas epoxi de tipo A convencionales es lenta, por lo queResinas Epoxi cicloalifáticaLos materiales de oxetano se utilizan más ampliamente; la comercialización del sistema de radicales libres ha sido muy madura y hay más soluciones disponibles con materiales de éster acrílico modificados epoxi/poliéster/poliuretano.

En comparación con el sistema de radicales libres, el sistema catiónico UV tiene menos opciones para materias primas, y el polímero consiste principalmente en resina epoxi cicloalifática con baja viscosidad. Tomando como ejemplo las siguientes resinas epoxi cicloalifáticas producidas por Tetra:

Los materiales mencionados anteriormente se aplican ampliamente en la industria de la tinta y el recubrimiento UV, entre los cuales TTA21 con varias especificaciones de pureza es el producto destacado. Como el continuo aumento significativo en la aplicación de revestimientos/tintas UV catiónicos, se espera que la cantidad de uso de resinas epoxi cicloalifáticas, representadas por TTA213 4 epoxiciclohexilmetilo 3 4 epoxiciclohexanocarboxilato, También aumentará.

TetraResinas Epoxi especialesSiempre están comprometidos con la I + D y el desarrollo de productos de resina epoxi cicloalifática. Con categoría completa y productividad suficiente, la Compañía ha realizado una reserva de productos adecuada para la aplicación de varios escenarios de curado UV catiónico.

Diferencias de rendimiento

En aplicaciones específicas de tinta/recubrimiento, además de la necesidad de luz UV para proporcionar energía de curado, existen grandes diferencias en las características de rendimiento y reacción de ambos sistemas, como se muestra a continuación:

1. Efecto de inhibición de oxígeno

El sistema catiónico UV no se ve afectado por la inhibición del oxígeno, pero es sensible al agua y la humedad puede afectar la eficiencia de curado del sistema catiónico. Por el contrario, el sistema de radicales libres UV se ve muy afectado por la inhibición de oxígeno.

2. Adherencia del sustrato

Generalmente, para sustratos difíciles de adherir tales como vidrio/metal y plásticos de alta densidad, el sistema catiónico UV exhibe una mejor adhesión que el sistema de radicales libres UV.

3. Volumen de contracción

La Tasa de contracción del sistema de radicales libres UV es superior a la 10% en general, mientras que la del sistema catiónico UV se puede controlar a 1-3%, que es una solución óptima para la contracción del volumen.

4. Características de curado oscuro

Después de apagar la fuente de luz UV, el sistema catiónico UV puede continuar reaccionando hacia adentro para completar el post-curado del material, que es bien adecuado para la aplicación de recubrimiento grueso; la calefacción es obviamente útil para mejorar la velocidad de post-curado catiónico; sin embargo, El Sistema de radicales libres UV es un sistema de reacción que detendrá la reacción química una vez que se apague la fuente de luz UV.

5. Seguridad de la exposición

El grado de reacción del sistema catiónico UV es casi 100%, y su seguridad se puede certificar con pruebas REACH/FDA, lo que lo hace adecuado para el envasado de alimentos y otros campos relevantes.

6. velocidad de curado UV

En general, la velocidad de curado del sistema de radicales libres UV es más rápida que la del sistema catiónico. La superficie catiónica se secará más rápido para los productos que se ven afectados por la inhibición del oxígeno, pero la velocidad de curado real no es tan rápida como el sistema de radicales libres. La reacción puede acelerarse calentando y finalmente lograr un muy buen grado de finalización.

Notas PARA LA Fórmula

El sistema catiónico UV se puede mezclar con el sistema de radicales libres UV en cualquier proporción, conocido como sistema híbrido UV, puede superar las deficiencias como la velocidad de curado lenta relativa del sistema catiónico UV, gran tasa de contracción del sistema de radicales libres UV y estar influenciado por la inhibición del oxígeno. Con el mismo espesor de película, la energía de curado no es significativamente diferente entre los dos sistemas.

El sistema catiónico UV realiza la reacción de apertura del anillo confiando en el sitio activo del ácido de Lewis generado por el iniciador. Los materiales que comúnmente afectan la actividad del iniciador en la fórmula incluyen pigmentos orgánicos de compuestos azo (protegidos por modificación), iniciadores como TOP/819/907 que contienen P, S y otros elementos y aminas de múltiples etapas similares a 115.

La humedad tiene un efecto significativo en el curado del sistema catiónico UV, por lo que es aconsejable controlar la humedad ambiente por debajo de 50%. El calentamiento también puede acelerar la velocidad de reacción.