Лако-красочные материалы — производство

Процесс закрепления УФ-материалов в британской версии обозначается словом «curing», а красок на базе растворителей — «drying». В российском языке оба процесса обычно называют «высыхание», что неправильно в отношении УФ-материалов, ибо предполагает испарение чего-либо. Корректный по смыслу неологизм «отверждение», неблагозвучен и разрезает ухо. «Отвердение» не совершенно подходит по смыслу, ибо обозначает не перевоплощение водянистой фазы в твёрдую, а изменение физических характеристик твёрдого тела. «Закрепление» и «полимеризация» как бы обеспечивают лучшее сочетание литературности и точности описания процесса, но не стопроцентно соответствуют смысловому колеру термина «curing».

На сегодня УФ-отверждаемые лакокрасочные материалы разделяются на два главных типа, зависимо от механизма реакции фотоинициированной полимеризации – конструктивные (акрилатные) и катионные (кислотные) УФ-краски.

Различия в механизме конструктивной либо катионной полимеризации обуславливают в итоге некие (маленькие) различия в свойствах (свойствах) получаемого яркого слоя. Мастера должны учесть эти особенности для заслуги наибольшего результата.

Чтоб лучше разобраться, почему основная сфера внедрения катионных красок – печать на гибких и «алюминиевых» пленках для пищевой упаковки, а для каких случаев лучше подходят конструктивные (акрилатные) чернила, придётся малость погрузиться в химию.Так в чем все-таки состоят особенности и различия меж конструктивными и катионными УФ-чернилами?

Различия в механизмах катионной и конструктивной полимеризации:

Различия — в фотоинициаторе (фото-катализаторе) – веществе, которое инициирует формирование полимерных цепей. Два главных состава — два главных типа хим реакции вызывающей эффект отверждения (полимеризации), — эффект перевоплощения краски в полимер (время от времени молвят «задубливание» краски). Принципиально, что итоговые свойства каждого такового отверждения могут несколько отличаться.

Катионная полимеризация

фото-катализатор катионного отверждения состоит из низковязких алифатических эпоксидов (эпоксидных смол) и содержит соли четвертичных ониевых катионов и анионов кислот Льюиса.

При облучении соли распадаются на положительно и негативно заряженные частички — на катион и анион с образованием очень активного катиона, который перемещается, присоединяясь к отрицательному концу полярного соединения другой эпоксидной группы. Это перемещение вызывает цепную реакцию. Наращивание цепи длится до того времени, пока не произойдет обрыв цепи вследствии полного израсходования активных катионов либо полимер не отвердеет, ограничивая подвижность молекул с потерей способности реагентам сблизиться и продолжить процесс.

Принципиально: что инициированная Ультрафиолетовым излучением реакция длится стремясь стопроцентно израсходовать реагенты. Это значит, что даже при предстоящем отсутствии Ультрафиолетового излучения реакция будет длиться. Этот процесс может происходить и в мгле, потому именуется вторичным отверждением (secondary hardening) либо темновой реакцией.

Отсюда выводы:

1. Катионный механизм отверждения протекает замедленно (по сопоставлению с конструктивным), так как включая в себя фазу темновой реакции.
2. Полимеризация не завершается после прекращения облучения, а перебегает в фазу темновой реакции, которая завершается в течение 24 часов.
3. Замедленная быстроту реакции (по сопоставлению с конструктивным механизмом) дает яркому слою больше времени на релаксацию напряжений, в яркой пленке не остается никаких остаточных мономеров.

Также принципиально отметить причины, которые могут замедлить либо приостановить катионную полимеризацию, вследствие нейтрализации кислоты Льюиса:

• Не использовать в красках щелочные составляющие (ограничивает выбор пигментов).
• Выбирать пигменты с нейтральным рН.
• Не запечатывать материалы (бумаги с рН более 7).
• Не накладывать краску либо лак катионного отверждения на краску конструктивного механизма либо краску на аква базе, которая содержит амины либо другие щелочные соединения.

Коротко: особенности катионных красок:

• Составляющие катионного механизма закрепления дороже собственных аналогов для красок конструктивной полимеризации. Кислотные составляющие следует использовать осторожно, так как реакция полимеризации может начаться спонтанно, при этом краска может перевоплотиться в гель еще до облучения.
• На скорость и степень завершенности реакции существенно оказывает влияние интенсивность термического излучения от УФ-ламп и атмосферная влажность.
• Выбор типов пигментов и их обработки ограничен необходимостью нейтрального pH, катионные краски неприменимы к использованию на поглощающих материалах с щелочным мелованым слоем либо поверхностях с высочайшей остаточной влажностью.
• Выбор диспергирующих добавок для этих пигментов также очень ограничен, так как некие из их содержат аминогруппы, способные оборвать реакцию катионной полимеризации.
• Низкая скорость закрепления и пониження пигментация. Зато краски будут иметь завышенную вязкость, высшую упругость и адгезию лакокрасочного слоя к запечатываемому материалу. Вязкость-Эластичность- Адгезия обусловили этот тип красок в качестве главных для флексографической УФ печати на пищевой упаковке и термоусадочной плёнке.