Tecnologia di polimerizzazione UV

1. Cos'è la tecnologia di polimerizzazione UV?

La tecnologia di polimerizzazione UV è una tecnologia di polimerizzazione o asciugatura istantanea in pochi secondi, in cui la luce ultravioletta viene applicata a resine come rivestimenti, adesivi, inchiostri per marcatura e fotoresist, ecc., per provocarne la fotopolimerizzazione. Con i metodi di polimerizzazione tramite essiccazione a caldo o miscelazione di due liquidi, l'asciugatura di una resina richiede in genere da pochi secondi a diverse ore.

Circa 40 anni fa, questa tecnologia fu utilizzata per la prima volta in ambito pratico per l'asciugatura di stampe su compensato destinato all'edilizia. Da allora, ha trovato applicazione in settori specifici.

Di recente, le prestazioni delle resine fotopolimerizzabili sono migliorate significativamente. Inoltre, sono ora disponibili diverse tipologie di resine fotopolimerizzabili e il loro utilizzo, così come il mercato, è in rapida crescita, poiché offrono vantaggi in termini di risparmio energetico/di spazio, riduzione degli sprechi, elevata produttività e trattamento a basse temperature.

Inoltre, la luce UV è adatta anche allo stampaggio ottico poiché ha un'elevata densità di energia e può focalizzarsi su diametri minimi del punto, il che contribuisce a ottenere facilmente prodotti stampati di alta precisione.

Fondamentalmente, essendo un agente non solvente, la resina fotopolimerizzabile non contiene solventi organici che causano effetti negativi (ad esempio, inquinamento atmosferico) sull'ambiente. Inoltre, poiché l'energia necessaria per la polimerizzazione è minore e le emissioni di anidride carbonica sono ridotte, questa tecnologia riduce l'impatto ambientale.

2. Caratteristiche della polimerizzazione UV

1. La reazione di polimerizzazione avviene in pochi secondi.

Nella reazione di reticolazione, il monomero (liquido) si trasforma in polimero (solido) in pochi secondi.

2. Straordinaria sensibilità ambientale

Poiché l'intero materiale è sostanzialmente polimerizzato tramite fotopolimerizzazione senza solventi, risulta molto efficace nel soddisfare i requisiti delle normative e degli ordini in materia ambientale, come la legge PRTR (Registro delle emissioni e dei trasferimenti di inquinanti) o la norma ISO 14000.

3. Ideale per l'automazione dei processi

Il materiale polimerizzabile con raggi UV non polimerizza se non esposto alla luce e, a differenza del materiale polimerizzabile con il calore, non polimerizza gradualmente durante la conservazione. Pertanto, il suo tempo di lavorabilità è sufficientemente breve da consentirne l'utilizzo nei processi di automazione.

4. È possibile il trattamento a bassa temperatura

Grazie al breve tempo di elaborazione, è possibile controllare l'aumento di temperatura dell'oggetto da trattare. Questo è uno dei motivi per cui viene utilizzato nella maggior parte dei dispositivi elettronici termosensibili.

5. Adatto a ogni tipo di applicazione poiché è disponibile una varietà di materiali

Questi materiali presentano un'elevata durezza superficiale e lucentezza. Inoltre, sono disponibili in molti colori e possono quindi essere utilizzati per svariati scopi.

3. Principio della tecnologia di polimerizzazione UV

Il processo di trasformazione di un monomero (liquido) in un polimero (solido) mediante l'ausilio di raggi UV è chiamato polimerizzazione UV e il materiale organico sintetico da polimerizzare è chiamato resina polimerizzabile UV.

La resina fotopolimerizzabile è un composto costituito da:

(a) monomero, (b) oligomero, (c) iniziatore di fotopolimerizzazione e (d) vari additivi (stabilizzanti, riempitivi, pigmenti, ecc.).

(a) Il monomero è un materiale organico che viene polimerizzato e convertito in molecole di polimero più grandi per formare la plastica. (b) L'oligomero è un materiale che ha già reagito trasformandosi in monomeri. Allo stesso modo di un monomero, un oligomero viene polimerizzato e trasformato in molecole più grandi per formare la plastica. Il monomero o l'oligomero non generano facilmente una reazione di polimerizzazione, quindi vengono combinati con un iniziatore di fotopolimerizzazione per avviare la reazione. (c) L'iniziatore di fotopolimerizzazione viene eccitato dall'assorbimento della luce e quando avvengono reazioni, come le seguenti:

(b) (1) Scissione, (2) Astrazione di idrogeno e (3) Trasferimento di elettroni.

(c) Attraverso questa reazione vengono generate sostanze quali molecole radicaliche, ioni idrogeno, ecc., che innescano la reazione. Le molecole radicaliche, gli ioni idrogeno, ecc. generati attaccano le molecole di oligomero o monomero e si verifica una reazione di polimerizzazione o reticolazione tridimensionale. A causa di questa reazione, se si formano molecole di dimensioni maggiori di quelle specificate, le molecole esposte ai raggi UV passano dallo stato liquido a quello solido. (d) Vari additivi (stabilizzante, riempitivo, pigmento, ecc.) vengono aggiunti alla composizione della resina fotopolimerizzabile secondo necessità, per

(d) conferirgli stabilità, forza, ecc.

(e) La resina polimerizzabile UV allo stato liquido, che è liberamente fluida, viene solitamente polimerizzata seguendo i seguenti passaggi:

(f) (1) Gli iniziatori della fotopolimerizzazione assorbono i raggi UV.

(g) (2) Questi iniziatori di fotopolimerizzazione che hanno assorbito UV vengono eccitati.

(h) (3) Gli iniziatori di fotopolimerizzazione attivati ​​reagiscono con i componenti della resina quali oligomeri, monomeri, ecc., attraverso la decomposizione.

(i) (4) Inoltre, questi prodotti reagiscono con i componenti della resina e si innesca una reazione a catena. Quindi, procede la reazione di reticolazione tridimensionale, il peso molecolare aumenta e la resina si indurisce.

(j) 4. Che cos'è l'UV?

(k) I raggi UV sono onde elettromagnetiche con una lunghezza d'onda compresa tra 100 e 380 nm, maggiore di quella dei raggi X ma minore di quella dei raggi visibili.

(l) I raggi UV sono classificati in tre categorie, mostrate di seguito, in base alla loro lunghezza d'onda:

(m) UV-A (315-380 nm)

(n) UV-B (280-315 nm)

(o) UV-C (100-280 nm)

(p) Quando si utilizza la luce UV per polimerizzare la resina, si utilizzano le seguenti unità di misura per la quantità di radiazione UV:

(q) - Intensità di irradiazione (mW/cm2)

(r) Intensità di irradiazione per unità di area

(s) - Esposizione ai raggi UV (mJ/cm2)

(t) Energia di irradiazione per unità di area e quantità totale di fotoni che raggiungono la superficie. Prodotto dell'intensità di irradiazione e del tempo.

(u) - Relazione tra esposizione ai raggi UV e intensità di irradiazione

(v) E=I x T

(w) E=esposizione UV (mJ/cm2)

(x) I = Intensità (mW/cm2)

(y) T=Tempo di irradiazione (s)

(z) Poiché l'esposizione ai raggi UV necessaria per la polimerizzazione dipende dal materiale, il tempo di irradiazione richiesto può essere ottenuto utilizzando la formula di cui sopra se si conosce l'intensità dell'irradiazione UV.

(aa) 5. Introduzione del prodotto

(ab) Apparecchiatura di polimerizzazione UV di tipo portatile

(ac) L'apparecchiatura di polimerizzazione Handy-type è l'apparecchiatura di polimerizzazione UV più piccola e con il prezzo più basso tra le apparecchiature della nostra gamma di prodotti.

(annuncio) Apparecchiatura di polimerizzazione UV integrata

(ae) L'apparecchiatura di polimerizzazione UV integrata è dotata del meccanismo minimo necessario per l'utilizzo della lampada UV e può essere collegata ad apparecchiature dotate di nastro trasportatore.

Questa apparecchiatura è composta da una lampada, un irradiatore, un alimentatore e un dispositivo di raffreddamento. All'irradiatore possono essere aggiunti componenti opzionali. Sono disponibili vari tipi di alimentatori, da un semplice inverter a inverter multitipo.

Apparecchiatura di polimerizzazione UV da tavolo

Si tratta di un'apparecchiatura di polimerizzazione UV progettata per l'uso su tavolo. Grazie alle sue dimensioni compatte, richiede poco spazio per l'installazione ed è molto economica. È particolarmente adatta per prove ed esperimenti.

Questa apparecchiatura è dotata di un meccanismo di otturatore integrato. È possibile impostare qualsiasi tempo di irradiazione desiderato per ottenere la massima efficacia.

Apparecchiature di polimerizzazione UV a nastro trasportatore

Le apparecchiature di polimerizzazione UV a nastro trasportatore sono fornite con vari tipi di nastri trasportatori.

Progettiamo e produciamo una vasta gamma di attrezzature, dai sistemi compatti di polimerizzazione UV con nastri trasportatori di dimensioni ridotte, fino a macchinari di grandi dimensioni con diversi metodi di trasferimento, offrendo sempre attrezzature adatte alle esigenze del cliente.