Comparación entre el curado por radicales libres UV y el curado catiónico
El barniz de curado ultravioleta (UV) es un nuevo barniz respetuoso con el medio ambiente desarrollado por primera vez en Alemania a finales de los años 60, que tiene las ventajas de ser muy eficaz, ahorrar energía, no contaminar, formar una película rápidamente y tener un excelente rendimiento de recubrimiento, por lo que se ha desarrollado rápidamente. En 1994, China consumió entre 3.100 y 3.300 toneladas de diversos tipos de recubrimientos de curado UV, y en 1998, el consumo ascendió a 6.200-6.400 toneladas, con una tasa media de crecimiento anual de más del 25%. El curado UV puede dividirse en curado de radicales libres y curado catiónico dos. El curado de radicales libres doméstico es ahora comúnmente utilizado, el curado catiónico también ha sido revisado en una serie de literatura. Sin embargo, el uso específico de la tecnología de curado catiónico, doméstica no ha sido reportado; UV radical libre y curado catiónico en el uso y el rendimiento de las diferencias entre los dos, pero también no han visto la literatura relevante.
1) Curado por radicales UV y catiónico mecanismo de comparación
Bajo la irradiación UV, la descomposición de diferentes fotoiniciadores producir diferentes resultados, algunos producen radicales libres, algunos producen cationes, los radicales libres o cationes pueden desencadenar la correspondiente zwitterionic y diluyentes reactivos con actividad reactiva, las reacciones de polimerización se producen, la formación de la estructura de red tridimensional del polímero.
En la polimerización de radicales libres iniciada por la luz ultravioleta, hay más posibilidades de desactivación o terminación de la cadena de radicales libres, y hay menos posibilidades de continuar la polimerización y el curado cuando la luz se detiene. Mientras tanto, el oxígeno también es fácil de reaccionar con los radicales libres para generar radicales peroxi más estables, por lo que el oxígeno desempeña un papel en el bloqueo de la polimerización. En el proceso de polimerización catiónica (también hay un pequeño número de radicales libres generados, pero principalmente el curado iniciado por los cationes), debido a que los cationes no pueden acoplarse entre sí no reaccionarán con el oxígeno. Aunque se produzca la reacción de transferencia en cadena, se generará un nuevo centro activo catiónico, por lo que la reacción de curado catiónico continúa
2) Prueba de comparación de la velocidad de curado entre formulaciones de radicales libres y formulaciones catiónicas
Ya sea en papel o en aluminio, la formulación de radicales libres se cura más rápido que la formulación catiónica. Esto se debe a que
iniciador catiónico por irradiación UV, lo que resulta en el centro activo superácido, debido a la presencia de impurezas alcalinas en el sistema, el centro activo es neutralizado por el álcali primero, lo que resulta en la velocidad de manto de polimerización catiónica.
Como un iniciador de curado catiónico en su mayoría yoduro de arilo (azufre) sal de ionio, la irradiación UV, el centro activo catiónico generado por el mayor volumen, atacando el grupo epoxi en el átomo de carbono, a la sustitución nucleofílica bimolecular (Sw2), el efecto de resistencia del sitio es más grande, y la polimerización de radicales libres no existe este efecto de resistencia del sitio, por lo que la velocidad de la mesa de poli catiónico es más lento que el radical libre.
3) Comparación del efecto del oxígeno en la velocidad de curado de ambos
El oxígeno afecta significativamente a la velocidad de curado del radical libre, mientras que el efecto sobre el catiónico es muy débil. El efecto de bloqueo del oxígeno en la polimerización de radicales libres puede verse por la fórmula del mecanismo, porque el O2 es muy fácil de reaccionar con el radical R- para producir el radical peroxi ROO-, que es difícil de iniciar la polimerización de radicales libres. La constante de velocidad de reacción del radical R- y el O: es de 104 a 105 veces mayor que la del R- y las moléculas de monómero. Por lo tanto, si el O2 está presente en el revestimiento, el R- reaccionará primero con el O2 y se consumirá, ralentizando en gran medida la velocidad de reacción. Además, el O2 tiene dos electrones más no apareados con direcciones de espín opuestas y es un estado triplete estable. Sin embargo, bajo la irradiación UV, se volverá muy activo y puede combinarse con el estado excitado del fotoiniciador, y luego descomponerse en el estado básico del fotoiniciador y en el estado monolítico del O2. su constante de velocidad de reacción k, hasta 109 órdenes de magnitud Kaw, reduciendo así la eficacia del fotoiniciador. Durante el proceso de curado catiónico, el O2 no reacciona con el centro activo ácido fuerte producido por el iniciador. Por lo tanto, incluso si una cantidad mínima de O2 está presente en el revestimiento, tendrá un gran efecto de bloqueo en el curado por radicales libres, mientras que tiene poco efecto en el sistema catiónico.
4) Comparación del efecto de la temperatura en la velocidad de curado
El control de la temperatura es también un factor importante. Para examinar el efecto de la temperatura en la velocidad de curado de ambas, las dos formulaciones anteriores se curaron a diferentes temperaturas, y la velocidad de curado de las formulaciones de radicales libres y catiónicas tendió a aumentar con el incremento de la temperatura. Esto se debe a que el fotoiniciador tiene la menor tasa de iniciación en el proceso de polimerización fotoiniciada y es el paso lento para controlar la reacción. El aumento de la temperatura favorece que el iniciador obtenga la energía de activación necesaria para la descomposición y la rápida generación de radicales libres o cationes, y la temperatura favorece la apertura del enlace n o del anillo en el doble enlace del sistema de polimerización, desencadenando la reacción de polimerización, de modo que se acelera la velocidad de curado del recubrimiento. Sin embargo, el iniciador es fácil de descomponer térmicamente, por lo que la temperatura de curado se controla generalmente por debajo de 80℃.
5) Comparación del rendimiento global del revestimiento
La adhesión del sistema de curado catiónico es excelente que la del sistema de curado de radicales libres, especialmente el sistema catiónico en aluminio ha alcanzado el 100% de adhesión. La razón de esta diferencia, porque desde el mecanismo de curado de radicales libres y el mecanismo de curado catiónico se puede ver en la polimerización de radicales libres, monómero o zwitterionic distancia de la fuerza de van der Waals distancia antes de curar a la distancia de enlace covalente después de curar, y la velocidad de curado, por lo que la contracción del volumen es obvio, lo que resulta en una alta tensión interna y la mala adhesión. Aunque la misma contracción de volumen causada por la distancia entre la acción de la fuerza de Van der Waals al enlace covalente después del curado existe en la polimerización de los compuestos epoxi, por otro lado, cuando el monómero epoxi se polimeriza, el anillo en el monómero se abre para formar una unidad de estructura de cadena más grande que la estructura molecular del monómero, compensando parte de la contracción de volumen. Como resultado, la adhesión entre la película curada catiónica y el sustrato aumenta considerablemente en comparación con la de los radicales libres. Si se compara la resistencia a los disolventes de los revestimientos curados con radicales libres y con cationes, la diferencia es significativa, y la resistencia a los disolventes de los revestimientos curados con cationes mejora considerablemente con el tiempo. El mecanismo de reacción de los radicales libres muestra que en el proceso de polimerización de los radicales libres, la resistencia a los disolventes no cambia mucho con la ampliación del tiempo porque la velocidad de curado de los radicales libres es rápida y el revestimiento puede secarse por dentro y por fuera en un corto período de tiempo. La polimerización catiónica es diferente, cuando se retira la fuente de luz UV, el centro activo catiónico en el sistema no será dos combinados y desaparecerá, incluso si hay una reacción de transferencia de cadena (véase la fórmula del mecanismo de curado catiónico), también estará en la terminación de la cadena al mismo tiempo, habrá un nuevo centro activo catiónico. Por lo tanto, después de la irradiación UV, la primera en un período relativamente corto de tiempo para formar una película de curado en la superficie del recubrimiento, para lograr «superficie seca», después de que el recubrimiento sale de la fuente de luz UV, la película de recubrimiento interior todavía existe en grandes cantidades de cationes, seguir abriendo la reacción de anillo con compuestos epoxi, desde la superficie y el interior, la formación de un conjunto reticulado polimérico, para secar. Por lo tanto, con la extensión del tiempo, la resistencia a los disolventes de la película de recubrimiento catiónico curado se mejora en gran medida.
6) Conclusión
La velocidad de curado de radicales libres y catiónicos con el aumento de la temperatura, y la velocidad de curado de radicales libres es mayor que la velocidad de curado catiónico.
La velocidad de curado de los radicales libres, la contracción del volumen, la adhesión pobre, la contracción del volumen de curado catiónico es pequeña, la adhesión excelente.
El oxígeno tiene un importante efecto de bloqueo de la coalescencia en el curado por radicales libres. El curado catiónico sin efecto de bloqueo de oxígeno, pero hay una «reacción oscura», con la extensión del tiempo, su resistencia a los disolventes mejoró en gran medida;.
Comparación entre los dos, el curado por radicales libres es adecuado para los requisitos de adhesión no son muy altos, pero requiere un curado rápido de tintas y recubrimientos, la tecnología de curado catiónico es adecuado para los requisitos de alta adhesión de tintas y recubrimientos.
misma gama
| Product name | CAS NO. | Chemical name |
| Sinocure® TPO | 75980-60-8 | Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide |
| Sinocure® TPO-L | 84434-11-7 | Ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphinate |
| Sinocure® 819 | 162881-26-7 | Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide |
| Sinocure® ITX | 5495-84-1 | 2-Isopropylthioxanthone |
| Sinocure® DETX | 82799-44-8 | 2,4-Diethyl-9H-thioxanthen-9-one |
| Sinocure® BDK | 24650-42-8 | 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone |
| Sinocure® 907 | 71868-10-5 | 2-Methyl-4′-(methylthio)-2-morpholinopropiophenone |
| Sinocure® 184 | 947-19-3 | 1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone |
| Sinocure® MBF | 15206-55-0 | Methyl benzoylformate |
| Sinocure® 150 | 163702-01-0 | Benzene, (1-methylethenyl)-, homopolymer, |
| ar-(2-hydroxy-2-methyl-1-oxopropyl) derivs | ||
| Sinocure® 160 | 71868-15-0 | Difunctional alpha hydroxy ketone |
| Sinocure® 1173 | 7473-98-5 | 2-Hydroxy-2-methylpropiophenone |
| Sinocure® EMK | 90-93-7 | 4,4′-Bis(diethylamino) benzophenone |
| Sinocure® PBZ | 2128-93-0 | 4-Benzoylbiphenyl |
| Sinocure® OMBB/MBB | 606-28-0 | Methyl 2-benzoylbenzoate |
| Sinocure® 784 | 125051-32-3 | BIS(2,6-DIFLUORO-3-(1-HYDROPYRROL-1-YL)PHENYL)TITANOCENE |
| Sinocure® BP | 119-61-9 | Benzophenone |
| Sinocure® 754 | 211510-16-6 | Benzeneacetic acid, alpha-oxo-, Oxydi-2,1-ethanediyl ester |
| Sinocure® CBP | 134-85-0 | 4-Chlorobenzophenone |
| Sinocure® MBP | 134-84-9 | 4-Methylbenzophenone |
| Sinocure® EHA | 21245-02-3 | 2-Ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate |
| Sinocure® DMB | 2208-05-1 | 2-(Dimethylamino)ethyl benzoate |
| Sinocure® EDB | 10287-53-3 | Ethyl 4-dimethylaminobenzoate |
| Sinocure® 250 | 344562-80-7 | (4-Methylphenyl) [4-(2-methylpropyl)phenyl] iodoniumhexafluorophosphate |
| Sinocure® 369 | 119313-12-1 | 2-Benzyl-2-(dimethylamino)-4′-morpholinobutyrophenone |
| Sinocure® 379 | 119344-86-4 | 1-Butanone, 2-(dimethylamino)-2-(4-methylphenyl)methyl-1-4-(4-morpholinyl)phenyl- |
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