مواد اولیه پوشش های تابش پز فرابنفش

مواد اولیه ارائه شده در این بخش به سه دسته ی سیستم های پلیمریزاسیون رادیکالی، سیستم های پلیمریزاسیون کاتیونی و سیستم های پلیمریزاسیون افزایشی (تیول- اِن) تقسیم بندی می شوند.

رزین هایی با جرم مولکولی پایین، (معمولا ً در محدوده ی جرم مولکولی 300 تا 500 گرم بر مول) از جمله مواد اولیه ی مورد استفاده در فرمولاسیون پوشش های تابش پز فرابنفش محسوب می شوند. انواع رزین های اصلی مورد استفاده شامل پلی استرهای غیر اشباع با قابلیت پلیمریزاسیون رادیکالی، مولکولهای خاتمه یافته با آکریلات (مانند پلی اپوکسیدها، پلی استرها، پلی اترها و پلی یورتان ها) و همچنین اپوکسیدها و وینیل اترها هستند. پیش پلیمرهای خاتمه یافته با اپوکسید و وینیل اترها بطور کاتیونی پخت می شوند. فهرستی از انواع رزین های اصلی مورد استفاده در سیستم های تابش پز فرابنفش در جدول 1 ارائه شده است. پرکاربردترین رزین ها، رزین های آکریلات قابل پلیمریزاسیون رادیکالی و پلی استرهای غیر اشباع هستند و سیستم های تیول- اِن (که اغلب به دلیل عدم حساسیت در برابر بازدارندگی اکسیژن مطرح می شوند)، تنها در کاربردهای محدودی مورد استفاده قرار گرفته اند. سیستم های پلیمریزاسیون کاتیونی نیز تنها در برخی از پوشش های فلزی کاربرد داشته و این در حالی است که سیستم های فاقد آغازگر نوری در مرحله توسعه قرار دارند.

از آن جایی که بیشتر این رزین ها اغلب گرانروی بالایی دارند، از این رو به منظور تنظیم گرانروی اعمال به کمک رقیق کننده های فعال رقیق می شوند. آکریلات های تک یا چند عاملی عمدتا ً به عنوان رقیق کننده های فعال استفاده می شوند و متاکریلات ها یا مونومرهای غیر آکریلاتی (مانند استایرن، وینیل پرولیدن، دی وینیل اترها و غیره) معمولا ً کمتر به کار می روند. وینیل اترها و مونو اپوکسیدها نیز در پوشش های قابل پخت به روش کاتیونی به عنوان رقیق کننده ی فعال استفاده می شوند.

آغزگرهای نوری مسئول کیفیت واکنش پخت هستند. بیشتر آغازگرهای نوری مورد استفاده، رادیکالهایی را ایجاد می کنند که به پیوندهای دوگانه غیر اشباع اضافه می شوند. در حالی که آغازگرهای نوری کاتیونی به محض تابش دهی، اسید برونستد (H⁺) یا لوئیس ایجاد کرده و پلیمریزاسیون کاتیونی اپوکسیدها یا وینیل اترها را شروع می کنند. سیستم های فاقد آغازگر نوری بر اساس تشکیل مستقیم رادیکالها به محض تابش دهی ( برای نمونه، به کمک پرتو الکترونی) هستند. پیوندهای سیگما در سیستم ها تجزیه و رادیکالا ایجاد می شوند.تشکیل رادیکالها ر سیستم های دهنده- گیرنده از طریق کمپلکس تهییج شده به واسطه ی بازآرایی صورت می پذیرد. بنابراین چنین سیستم هایی به آغازگر نوری خارجی نیاز ندارند.

علاوه بر مواد اولیه ی ذکر شده که در یک فرمولاسیون تابش پز فرابنفش ضروری هستند، مواد افزودنی دیگری نیز ممکن است بر اساس نیاز و به منظور ارتقای مقاومت در برابر خراش استفاده شوند؛ مانند عوامل سطح فعال، ضد کف ها، عوامل همتراز کننده، تنظیم کننده های جریان، انعطاف دهنده ها، رنگدانه خا (عمدتا ً در جوهرهای چاپ)، پایدارکننده های فرابنفش (جاذب های رابنفش یا رباینده های رادیکال از نوع HALS)، پرکننده (خاک رس، کلسیم کربنات و سیلیکا) و همچنین نانو ذرات که شفاف هستند.

جدول 1- انواع رزین برای سیستم های تابش پز فرابنفش