哪些技术发展趋势将在UV固化行业中占主导地位?
专家之声 By.交易助手

哪些技术发展趋势将在UV固化行业中占主导地位?

在未来5~10年间, 哪些技术发展趋势将在UV固化行业中占主导地位?在UV固化中, 残余单体的含量是一个重要因素。 您认为该含量是否可以进一步降低, 为实现该目标可以做些什么?

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在未来5~10年间, 哪些技术发展趋势将在UV固化行业中占主导地位?  

Sven A. Thomsen博士:

    在所有的涂料领域中 是要降低价格并逐渐减少涂料的使用 , 最主要的趋势量。 这听起来老生常谈, 但仍是所有领域中的主要趋势。

  第二个趋势是要同步满足对质量、 低毒性和施工方便等方面越来越高的要求,几方面缺一不可。 显然, 这两大趋势是所有涂料制造商所面临的挑战。

  第三个趋势是制备多功能或智能型的涂层表面。 这里的重点是易清洁、 抗菌和耐划伤。 耐划伤和哑光表面备受青睐。 受激准分子激光技术( 高功率紫外线激光技术) 是不二之选。

  进一步的趋势还包括:

  >压延惰性覆膜工艺( CCI): 通过覆盖透明膜进行固化, 为涂层表面提供一种结构膜, 作为被涂装塑料片上的一层压印。

  >采用LED灯进行固化( 优点是节能,并避免产生臭氧)

  >电子束固化( ESB), 性能最佳。我们在Hesse研究实验室将会迎接这些挑战。

在UV固化中, 残余单体的含量是一个重要因素。 您认为该含量是否可以进一步降低, 为实现该目标可以做些什么?

Sven A. Thomsen博士:

  UV 化过程快速 固化涂料市场增长迅速 , 可实现较高的生产量 。 由于其固 。 但这项优势不能掩盖一个事实: 所有聚合反应都属于平衡反应, 其固化质量有限。 基材的多孔性、 所使用的引发剂以及辐射源同样也在很大程度上影响固化转化率。 因此, 总会残留未反应的单体。 随着环保意识的提高, 残余单体含量日益成为人们关注的话题。

  欲将未反应的残余单体含量降至最低, 最简单的方法就是在配方中不使用低分子量单体, 而是采用低黏度的低聚物。在某些涂料应用中, 这是一种可以实现预期目标的好办法。 但是, 其成本较高, 而且必须经终端用户认可。 在大多数涂料应用中不可能一点也不使用低分子量的单体。 因为对需要低黏度和/或良好附着力的涂料来说, 单体是必不可少的。

  另一种降低未反应的残留单体含量的方法是在固化过程中使用氮气保护表面免受氧对聚合反应的抑制作用。 这样就可提高反应转化率, 得到更长的聚合物链, 从而降低残余单体的含量。 在光辐照的过程中, 采用透明膜保护表面也可以实现同样的效果( CCI; 压延惰性覆膜工艺)。 这种覆膜可以保留在涂层上, 保护其免受机械损伤, 也可在固化后揭去。

  最后但同样重要的是, 电子束固化 (EBC)是一种能将未反应残余单体降至绝对最少的极佳方法。 电子辐射可深入渗透到涂料和下面的基材中。 即使是颜料含量高的色漆和高膜厚的涂层也可以很容易地实现固化。唯一的缺点是这种设备非常昂贵。


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   在未来5~10年间, 哪些技术发展趋势将在UV固化行业中占主导地位?  

 Steve Postle博士:

从根本上来说 的推动力。 消除 , VOC 价格是所有技术创新 是一个很好的将合规作为驱动力的实例。 目前较为明显, 并且将来可能会得到广泛应用的趋势包括:

  >喷墨: 这将会是一个最先采用UV技术的产品领域, 特别是水性UV。 可能柔版印刷也会朝着这个方向发展?

  >纸币的套印清漆, 以提高使用寿命和洁净度: 为不影响纸币的安全特性, 设计配方时需格外当心。

  >随着特殊单体的开发成功, 3D打印正在崛起。 问题在于UV固化体系是否能满足立体印刷的性能要求。

  >金属直涂涂料, 包括卷材涂料: UV 体系对各种基材的附着力无与伦比。 >现场涂装涂料, 例如地坪涂料或汽车修补漆和挡风玻璃修补漆: 不但有光泽,而且耐划伤, UV涂料提供了便携式LED灯的使用, 使涂装作业更安全。

  >与人类接触的体系: 牙科涂料使用已经有一段时间了, 但与食物包装材料遇到的问题一样, 美甲装饰也面临新的挑战。

  >特殊效果涂料: 特殊丙烯酸酯的发展正向传统溶剂型丝网印刷产品发起挑战。

  >光学组装件: 其中一些将需要研发具有高折射率的特种单体。

  >最后我预测, 为实现任何一种传统技术无法实现的干膜性能, 双重固化体系将会得到蓬勃发展。

在UV固化中, 残余单体的含量是一个重要因素。 您认为该含量是否可以进一步降低, 为实现该目标可以做些什么?

     Steve Postle博士:

  对于某些涂料应用领域而言 的。 对于工业涂料而言, 残余单体未必 , 这是正确是一大问题。 然而, 在许多与人类和动物接触的市场领域中, UV和EB固化体系中的残余单体含量却十分关键。 任何单体的迁移能力或被萃取的能力, 不仅与单体本身有关, 而且与它本身存在的环境有关。 在任何一种涂装或印刷体系中, 有几种方法可以减少或消除残余单体:

  >有效控制原料的质量。 一个优秀的单体制造商应确保提供高纯度的原材料,并且其生产计划调度旨在减少不同级别单体间的交叉污染。 采用HPLC( 高压液体色谱) 控制产品的质量, 不仅可以控制颜色和黏度, 而且可以确保其纯度。

  >确保配方中所有可交联的组分的相对活性是均衡的, 以保证辐射后无任何未反应的残余单体。 最难的是将单体100%的转化至三维网状交联的聚合物中。 随着交联增加, 未反应的单体能否扩散到能够反应的区域, 这是一个问题。

  >采用转换器来更好地控制固化过程,包括采用“热碰撞”, 以便清除未反应的单体, 并要确保紫外灯清洁可用, 达到规定的辐照强度。

  >配方设计者应采用经特别设计分子尺寸或溶度参数的单体, 它们的迁移倾向极小。

  >根本不使用单体。 这一做法的良好实例是UV固化喷墨油墨, 目前市场已有仅含低聚物的体系。

  注: 本文是对Postle先生的采访的删减版。

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