مقاومت در برابر سایش یک خاصیت مهم برای بسیاری از محصولات درمان شده مانند پوشش ، چسب و کامپوزیت است. این دوام و عمر خدمات این مواد را به ویژه در برنامه هایی که در معرض سایش و پارگی مکانیکی قرار دارند ، تعیین می کند. ما به عنوان یک تأمین کننده پیشرو فوتوینیتور ، ما اهمیت تقویت مقاومت سایش محصولات درمان شده را درک می کنیم. در این پست وبلاگ ، ما بررسی خواهیم کرد که چگونه فوتوینیاتورها می توانند نقش مهمی در دستیابی به این هدف داشته باشند.
درک فوتوینیتورها
فوتوینیاتورها موادی هستند که هنگام قرار گرفتن در معرض نور ، به طور معمول ماوراء بنفش (UV) یا نور قابل مشاهده ، فرآیند پلیمریزاسیون را آغاز می کنند. هنگامی که فوتونهای فوتون از طول موج مناسب جذب می کنند ، آنها یک واکنش شیمیایی ایجاد می کنند که گونه های واکنشی مانند رادیکال های آزاد یا کاتیونها ایجاد می کند. این گونه های واکنشی سپس در فرمولاسیون با مونومر یا الیگومرها واکنش نشان می دهند و باعث می شوند که آنها به هم پیوند دهند و یک شبکه پلیمری مرتبط با هم ایجاد کنند.
دو نوع اصلی از فوتوینیتاتورها وجود دارد: فوتوینیاتورهای رادیکال رایگان و فوتوینیتیاتورهای کاتیونی.فوتوینیتور رادیکال رایگانرادیکال های آزاد در هنگام تابش ، که با کربن اشباع نشده - پیوندهای مضاعف کربن در مونومرها واکنش نشان می دهند. از طرف دیگر ،فوتوینیتور کاتیونی با کارایی بالاوتفوتوینیتور کاتیونی پایدار حرارتیکاتیونهایی تولید می کنند که می توانند پلیمریزاسیون مونومرها را با گروههای عملکردی مانند اپوکسیدها و اترهای وینیل آغاز کنند.
مکانیسم های بهبود مقاومت در برابر سایش
صلیب - تقویت چگالی پیوند
یکی از راه های اصلی که فوتوینیتیاتورها می توانند مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشند ، افزایش چگالی لینک شبکه پلیمری درمان شده است. چگالی پیوند بالاتر به این معنی است که زنجیره های پلیمری به هم محکم تر به هم متصل می شوند و یک ساختار سفت تر و مقاوم تر تشکیل می دهند.
فوتوینیاتورهای رادیکال آزاد می توانند پلیمریزاسیون مونومرهای چند منظوره را که دارای چندین گروه واکنشی هستند ، آغاز کنند. هنگامی که این مونومر پلیمریزاسیون می شوند ، آنها یک شبکه بسیار متقابل را تشکیل می دهند. به عنوان مثال ، در یک فرمولاسیون پوشش UV- درمان شده ، با استفاده از یک فوتوینیتور رادیکال آزاد با یک مونومر آکریلات عملکردی می تواند منجر به پوشش با چگالی اتصال صلیب بالاتر در مقایسه با یک آکریلات عملکردی شود. این افزایش چگالی لینک باعث می شود که پوشش در برابر سایش مقاوم تر شود زیرا می تواند بهتر از نیروهای اعمال شده در هنگام سایش مقاومت کند.
فوتوینیاتورهای کاتیونی همچنین توانایی افزایش چگالی پیوند را دارند. پلیمریزاسیون کاتیونی مونومرهای اپوکسید می تواند منجر به تشکیل یک شبکه سه بعدی با چگالی لینک صلیب بالا شود. فرآیند پلیمریزاسیون کاتیونی نسبت به مهار اکسیژن در مقایسه با پلیمریزاسیون رادیکال آزاد حساسیت کمتری دارد و باعث می شود تا به خصوص در فیلم های نازک یا روکش ها ، ارتباط متقابل کارآمدتری داشته باشد.
سختی سطح افزایش می یابد
فوتوینیاتورها می توانند در افزایش سختی سطح محصولات درمان شده نقش داشته باشند ، که از نزدیک با مقاومت در برابر سایش ارتباط دارد. سطح سخت تر با تماس با سایر مواد ، کمتر خراشیده یا پوشیده می شود.
هنگامی که یک فوتوینیتور فرآیند پلیمریزاسیون را آغاز می کند ، شبکه پلیمری حاصل می تواند دمای انتقال شیشه بالا (TG) داشته باشد. TG بالا به این معنی است که پلیمر در دمای اتاق در حالت سفت و سخت تر قرار دارد و در نتیجه سطح سخت تری ایجاد می شود. به عنوان مثال ، در یک چسب ماوراء بنفش ، با استفاده از یک فوتوینیتور که باعث ترویج پلیمریزاسیون مونومرها با خصوصیات TG بالا می شود ، می تواند منجر به چسب با سختی سطح بهبود یافته و در نتیجه مقاومت سایش بهتر شود.
برخی از فوتوینیاتورها همچنین می توانند شکل گیری یک شیب در متقاطع - چگالی پیوند در نزدیکی سطح محصول درمان شده را ارتقا دهند. چگالی پیوند بالاتر - پیوند در سطح ، پوستی سخت تر ایجاد می کند که از مواد زیرین از سایش محافظت می کند.
سازگاری با سایش - مواد افزودنی مقاوم
فوتوینیاتورها می توانند سازگاری بین ماتریس پلیمر و مواد افزودنی مقاوم را افزایش دهند. سایش - مواد افزودنی مقاوم مانند نانوذرات سیلیس ، آلومینا یا نانولوله های کربن می توانند در فرمولاسیون برای بهبود مقاومت سایش درج شوند. با این حال ، برای اینکه این مواد افزودنی مؤثر باشد ، آنها باید خوب باشند - در ماتریس پلیمر پراکنده شوند.
فوتوینیاتورها می توانند در ویسکوزیته و واکنش پذیری فرمولاسیون در طی فرآیند پلیمریزاسیون تأثیر بگذارند. با انتخاب دقیق یک فوتوینیتور ، می توانیم اطمینان حاصل کنیم که مواد افزودنی به طور مساوی پراکنده می شوند و ماتریس پلیمر می تواند به طور مؤثر به مواد افزودنی متصل شود. این عملکرد کلی محصول درمان شده را از نظر مقاومت سایش بهبود می بخشد. به عنوان مثال ، در یک کامپوزیت ضد اشعه ماوراء بنفش ، یک فوتوینیتور که امکان پراکندگی خوب نانوذرات سیلیس را فراهم می کند می تواند به دلیل اثر ترکیبی شبکه پلیمر و نانوذرات سخت منجر به یک کامپوزیت با مقاومت در برابر سایش شود.
انتخاب فوتوینیتور راست
طول موج و خصوصیات جذب
انتخاب فوتوینیتور به منبع نور مورد استفاده برای پخت بستگی دارد. فوتوینیاتورهای مختلف طیف جذب متفاوتی دارند و باید با طیف انتشار منبع نور مطابقت داشته باشند. برای درمان اشعه ماوراء بنفش ، فوتوینیاتورهایی وجود دارند که در مناطق UVA (320 - 400 نانومتر) ، UVB (280 - 320 نانومتر) و UVC (100 - 280 نانومتر) جذب می شوند.
اگر منبع نور عمدتاً UVA نور ساطع شود ، باید یک فوتوینیتور با جذب قوی در منطقه UVA انتخاب شود. این امر شروع کارآمد فرآیند پلیمریزاسیون را تضمین می کند و منجر به یک محصول چاه با مقاومت در برابر سایش خوب می شود. به عنوان مثال ، در یک سیستم پخت UV - LED که نور را در 365 نانومتر منتشر می کند ، یک فوتوینیتور با اوج جذب بالا در حدود 365 نانومتر ایده آل خواهد بود.
واکنش پذیری و سرعت درمان
واکنش پذیری و سرعت درمان فوتوینیتور نیز عوامل مهمی است. یک فوتوینیتور بسیار واکنشی می تواند فرآیند پلیمریزاسیون را به سرعت آغاز کند و در نتیجه زمان پخت و پز کوتاه تر شود. این در برنامه های صنعتی که در آن به تولید سرعت بالا نیاز است ، مفید است.
با این حال ، در برخی موارد ، ممکن است یک فوتوینیتور آهسته تر از آن ترجیح داده شود. یک فرآیند آهسته تر - پخت و پز می تواند باعث ایجاد تسطیح بهتر و جریان فرمولاسیون قبل از درمان شود ، که می تواند به یک محصول یکنواخت تر و نقص تر منجر شود. این یکنواختی می تواند به بهبود مقاومت سایش کمک کند. به عنوان مثال ، در یک پوشش بزرگ UV - منطقه ای ، از یک فوتوینیتور با سرعت درمانی متوسط ممکن است برای اطمینان از کاربرد مناسب پوشش و یک سطح صاف استفاده شود.
ثبات و ذخیره سازی
ثبات فوتوینیتور برای قفسه - زندگی فرمولاسیون بسیار مهم است. برای جلوگیری از پلیمریزاسیون زودرس ، فوتوینیتورها باید در شرایط ذخیره سازی عادی پایدار باشند. برخی از فوتوینیاتورها ممکن است نسبت به گرما ، نور یا رطوبت حساس باشند که می تواند بر عملکرد آنها تأثیر بگذارد.
ما به عنوان یک تأمین کننده فوتوینیتور ، محصولاتی با ثبات خوب ارائه می دهیم. به عنوان مثال ، مافوتوینیتور کاتیونی پایدار حرارتیبرای مقاومت در برابر درجه حرارت بالا در حین ذخیره و پردازش بدون تخریب قابل توجه ، از عملکرد مداوم در بهبود مقاومت سایش محصولات درمان شده طراحی شده است.
مطالعات موردی
اشعه ماوراء بنفش - پوشش های درمانی شده برای برنامه های خودرو
در صنعت خودرو ، پوشش های UV - درمان شده به طور گسترده ای برای زمان پخت سریع و عملکرد عالی آنها استفاده می شود. یک تولید کننده پیشرو در خودرو به دنبال بهبود مقاومت سایش کت روشن آنها بود.
ما ترکیبی از a را توصیه کردیمفوتوینیتور کاتیونی با کارایی بالاو یک فوتوینیتور رادیکال آزاد. از فوتوینیتیاتور کاتیونی برای شروع پلیمریزاسیون مونومرهای اپوکسید استفاده شد ، که چگالی لینک بالایی و چسبندگی خوبی به بستر فراهم می کرد. از فوتوینیتور رادیکال آزاد با مونومرهای آکریلات برای تقویت سختی سطح پوشش استفاده شد.
کت روشن به دست آمده مقاومت سایش را به طور قابل توجهی بهبود بخشیده است ، همانطور که در تست های سایش استاندارد نشان داده شده است. این روکش می تواند چندین چرخه مالش را با یک ماده ساینده در برابر بدون نشان دادن علائم قابل توجهی از سایش مقاومت کند و از یک کیفیت طولانی - ماندگار و با کیفیت بالا برای قطعات خودرو اطمینان حاصل کند.
UV - چسب های درمان شده برای دستگاه های الکترونیکی
دستگاه های الکترونیکی اغلب برای محافظت از اجزای آسیب مکانیکی به چسب هایی با مقاومت در برابر سایش خوب نیاز دارند. تولید کننده تلفن های هوشمند با مقاومت در برابر سایش چسب چسبنده آنها با مشکل روبرو شد.
ما پیشنهاد کردیم که از یک فوتوینیتور رادیکال آزاد استفاده کنید که با ترکیبی از مونومرهای آکریلات با عملکردهای مختلف سازگار باشد. فوتوینیتور امکان تشکیل یک چسب بسیار متقاطع با TG بالا را فراهم می کند. چسب نیز با نانوذرات سیلیس به عنوان یک افزودنی مقاوم در برابر سایش فرموله شد.
چسب جدید سختی سطح و مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشیده است. این می تواند در برابر فرآیندهای مکرر مونتاژ و جداسازی در حین ساخت و تعمیر تلفن های هوشمند بدون از دست دادن استحکام پیوند آن یا آسیب دیدن سایش مقاومت کند.
پایان
فوتوینیاتورها نقش مهمی در بهبود مقاومت سایش محصولات درمان شده دارند. با افزایش چگالی لینک - پیوند ، افزایش سختی سطح و بهبود سازگاری با مواد افزودنی مقاوم در برابر سایش ، فوتوینیتاتورها می توانند عملکرد پوشش ها ، چسب ها و کامپوزیت ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهند.
ما به عنوان یک تأمین کننده فوتوینیتور ، ما متعهد هستیم که فوتوینیاتورهای با کیفیت بالا را ارائه دهیم که نیازهای خاص مشتریان را برآورده می کند. دامنه مافوتوینیتور رادیکال رایگانبافوتوینیتور کاتیونی با کارایی بالاوتفوتوینیتور کاتیونی پایدار حرارتیراه حل هایی را برای برنامه های مختلف ارائه می دهد.
اگر علاقه مند به بهبود مقاومت سایش محصولات درمانی خود هستید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای مشاوره با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما می توانند به شما در انتخاب مناسب ترین فوتوینیتور برای فرمولاسیون خود کمک کنند و پشتیبانی فنی را در طول فرآیند ارائه دهند.
منابع
- بردلی ، دی سی ، و بومن ، سی ان سی (2001). سینتیک پلیمریزاسیون فوتوینیت. پیشرفت در علوم پلیمر ، 26 (12) ، 1839 - 1910.
- Dietliker ، K. (1991). شیمی و فناوری فرمولاسیون UV و EB برای پوشش ، جوهر و رنگ. جلد 3: فوتوینیاتورها برای پلیمریزاسیون رادیکال و کاتیونی آزاد. Sita Technology Ltd.
- وبستر ، دی سی (2004). پلیمریزاسیون فوتوینیتاسیون: پیشرفت در سیستم های شروع و رفتار جدید فوتوینیتاسیون. پیشرفت در پوشش های آلی ، 50 (2) ، 219 - 228.