UV- og EB-herdingsprosessen

UV- og EB-herding beskriver vanligvis bruken av elektronstråle (EB), ultrafiolett (UV) eller synlig lys for å polymerisere en kombinasjon av monomerer og oligomerer på et substrat. UV- og EB-materialet kan formuleres til et blekk, belegg, lim eller annet produkt. Prosessen er også kjent som strålingsherding eller radcure fordi UV og EB er strålende energikilder. Energikildene for UV- eller synlig lysherding er vanligvis kvikksølvlamper med mellomtrykk, pulserende xenonlamper, LED-er eller lasere. EB – i motsetning til lysfotoner, som hovedsakelig absorberes på overflaten av materialer – har evnen til å trenge gjennom materie.
Tre overbevisende grunner til å konvertere til UV- og EB-teknologi
Energibesparelser og forbedret produktivitet: Siden de fleste systemer er løsemiddelfrie og krever mindre enn ett sekunds eksponering, kan produktivitetsforbedringene være enorme sammenlignet med konvensjonelle belegningsteknikker. Nettlinjehastigheter på 1000 fot/min er vanlige, og produktet er umiddelbart klart for testing og forsendelse.

Egnet for sensitive underlag: De fleste systemer inneholder ikke vann eller løsemiddel. I tillegg gir prosessen full kontroll over herdetemperaturen, noe som gjør den ideell for påføring på varmefølsomme underlag.

Miljøvennlig og brukervennlig: Blandingene er vanligvis løsemiddelfrie, så utslipp og brennbarhet er ikke et problem. Lysherdingssystemer er kompatible med nesten alle påføringsteknikker og krever minimalt med plass. UV-lamper kan vanligvis installeres på eksisterende produksjonslinjer.

UV- og EB-herdende sammensetninger
Monomerer er de enkleste byggesteinene som syntetiske organiske materialer lages av. En enkel monomer utvunnet fra petroleumsråstoff er etylen. Den er representert ved: H2C=CH2. Symbolet «=" mellom de to enhetene eller atomene i karbon representerer et reaktivt sted, eller som kjemikere kaller det, en «dobbeltbinding» eller umettethet. Det er steder som disse som er i stand til å reagere for å danne større eller større kjemiske materialer kalt oligomerer og polymerer.

En polymer er en gruppering av mange (dvs. poly-) repeterende enheter av samme monomer. Begrepet oligomer er en spesiell betegnelse som brukes for å betegne de polymerene som ofte kan reageres videre for å danne en stor kombinasjon av polymerer. Umettelsesstedene på oligomerer og monomerer alene vil ikke gjennomgå en reaksjon eller tverrbinding.

Ved elektronstråleherding samhandler høyenergielektronene direkte med atomene i det umettede stedet for å generere et svært reaktivt molekyl. Hvis UV eller synlig lys brukes som energikilde, tilsettes en fotoinitiator til blandingen. Fotoinitiatoren genererer, når den utsettes for lys, frie radikaler eller handlinger som initierer tverrbinding mellom umettede steder. Komponenter av UV &

Oligomerer: De generelle egenskapene til ethvert belegg, blekk, lim eller bindemiddel som er tverrbundet av strålingsenergi bestemmes primært av oligomerene som brukes i formuleringen. Oligomerer er polymerer med moderat lav molekylvekt, hvorav de fleste er basert på akrylisering av forskjellige strukturer. Akryleringen gir umettetheten eller "C=C"-gruppen til endene av oligomeren.

Monomerer: Monomerer brukes primært som fortynningsmidler for å senke viskositeten til det uherdede materialet for å forenkle påføringen. De kan være monofunksjonelle, som bare inneholder én reaktiv gruppe eller et umettet sted, eller multifunksjonelle. Denne umettelsen lar dem reagere og bli innlemmet i det herdede eller ferdige materialet, i stedet for å fordampe i atmosfæren slik det er vanlig med konvensjonelle belegg. Multifunksjonelle monomerer, fordi de inneholder to eller flere reaktive steder, danner koblinger mellom oligomermolekyler og andre monomerer i formuleringen.

Fotoinitiatorer: Denne ingrediensen absorberer lys og er ansvarlig for produksjonen av frie radikaler eller virkninger. Frie radikaler eller virkninger er høyenergiforbindelser som induserer tverrbinding mellom umettelsesstedene til monomerer, oligomerer og polymerer. Fotoinitiatorer er ikke nødvendige for elektronstråleherdede systemer fordi elektronene er i stand til å starte tverrbinding.

Tilsetningsstoffer: De vanligste er stabilisatorer, som forhindrer gelering under lagring og for tidlig herding på grunn av lav lyseksponering. Fargepigmenter, fargestoffer, skumdempere, heftpromotorer, matteringsmidler, fuktemidler og slippmidler er eksempler på andre tilsetningsstoffer.