خواص و ویژگیهای شیمیایی مواد یو وی کیور (UV Cure)
فناوری UV Cure یا پخت نوری با اشعه فرابنفش (Ultra Violet Curing) یکی از روشهای پیشرفته در صنایع پوشش، چاپ، چسب و رزین است. در این فرآیند، ترکیبات مایع شامل رزینهای اکریلاتی (Acrylate Resins) و آغازگرهای نوری (Photoinitiators) تحت تابش نور فرابنفش یا LED UV به سرعت سخت (پلیمریزه) میشوند.
انواع خواص و ویژگیهای شیمیایی این سیستم آشنا میشویم.
۱. ترکیب شیمیایی مواد UV Cure مواد یو وی کیور معمولاً از سه بخش اصلی تشکیل میشوند: بخش توضیح رزین اکریلاتی (Acrylate Resin)پایه اصلی و بخش سازنده شبکه پلیمری پس از پخت آغازگر نوری (Photoinitiator)عامل فعالکننده که نور UV را جذب کرده و واکنش پلیمریزاسیون را آغاز میکندافزودنیها (Additives)شامل رنگدانهها، پایدارکنندهها، نرمکنندهها، کنترلکنندههای ویسکوزیته و ضد زردی .
۲. واکنش شیمیایی پخت نوری فرآیند پخت نوری یک واکنش زنجیرهای رادیکالی آزاد است که در چند مرحله انجام میشود: آغاز (Initiation): آغازگر نوری با جذب نور فرابنفش، شکسته شده و رادیکالهای آزاد تولید میکند. رشد زنجیر (Propagation): رادیکالهای آزاد به مولکولهای اکریلات حمله کرده و زنجیرههای پلیمری تشکیل میدهند. R• + CH2=CH–COOR’ → R–CH2–CH•–COOR’ پایان (Termination): وقتی دو رادیکال آزاد با هم ترکیب شوند، واکنش متوقف و شبکه جامد شکل میگیرد.
۳. خواص شیمیایی رزینهای اکریلاتی رزینهای اکریلاتی دارای گروههای عاملی C=C دوگانه (اکریلاتی) هستند که قابلیت واکنش سریع با رادیکالها را دارند. این ویژگی باعث میشود که: سرعت پلیمریزاسیون بسیار بالا باشد؛ رزین بدون نیاز به حرارت یا حلال خشک شود؛ ساختار نهایی دارای چسبندگی و مقاومت بالا باشد.
۴. خواص شیمیایی آغازگرهای نوری آغازگرهای نوری مواد آلی خاصی هستند که دارای ساختارهای آروماتیک و کربونیل میباشند. این ترکیبات در اثر تابش نور UV به دو دسته تقسیم میشوند: نوع آغازگرمکانیزم واکنش نمونههانوع I (Cleavage Type)با جذب نور، پیوند شیمیایی شکسته شده و مستقیماً رادیکال آزاد تولید میکندBenzoin Ether، Acetophenone، 2-Hydroxy-2-methylpropiophenoneنوع II (Hydrogen Abstraction Type)با جذب نور و در حضور آمینها، هیدروژن از ماده دیگر جدا کرده و رادیکال آزاد تولید میکندBenzophenone، Thioxanthone
۵. پایداری و رفتار شیمیایی پایداری در برابر نور: در صورت استفاده از پایدارکنندههای UV، پوشش نهایی در برابر زرد شدن مقاوم است. واکنشپذیری در تماس با اکسیژن: اکسیژن هوا میتواند تا حدودی مانع از پلیمریزاسیون کامل در سطح شود (بهویژه در سیستمهای آزاد). به همین دلیل از مواد ضد اکسیژن یا سیستمهای نیتروژن استفاده میشود.