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Dal nero alla luce: doppia cura (UV+calore) per i substrati scuri

  Nel campo dei rivestimenti industriali e della lavorazione dei materiali, il trattamento superficiale dei substrati scuri è stato a lungo considerato una "terra di nessuno" per le scoperte tecniche.Che sia il pianoforte nero del pannello interno dell'auto, il rivestimento metallico opaco degli elettrodomestici, o il materiale composito scuro nel settore dell'elettronica di consumo,il tradizionale sistema di stagionatura unica (come la stagionatura pura UV o la stagionatura termica pura) si trova sempre di fronte a una contraddizione fondamentale: a causa del forte assorbimento della luce da parte dei substrati scuri, la tradizionale cura UV singola spesso comporta una cura in profondità incompleta a causa di una penetrazione insufficiente della luce,causando problemi quali scarsa adesione e riduzione irregolare della superficie.

La tradizionale cura UV si basa su fotoiniziatori per assorbire la luce ultravioletta per generare radicali liberi, ma quando il rivestimento viene applicato su un substrato scuro,elevate concentrazioni di pigmenti (come il nero di carbonio) o di substrati scuri formano una barriera naturale alla luceI dati sperimentali mostrano che la trasmittanza della luce ultravioletta dei rivestimenti neri con uno spessore superiore a 50 μm fino a 365 nm è inferiore al 5%,che si traduce in un grado di interconnessione al fondo del rivestimento del 30%-40% del valore teorico.

Questo difetto di indurimento si manifesta direttamente come ridotta resistenza alle intemperie e insufficiente resistenza all'usura del rivestimento,che è particolarmente importante nei settori di fascia alta come gli interni delle automobili e gli alloggiamenti dei prodotti elettroniciAnche se il sistema di temperatura termica può evitare il problema della penetrazione della luce e ottenere una temperatura uniforme attraverso la conduzione termica,l'elevata temperatura superiore a 150°C non solo comporta il rischio di deformazione del materiale, ma ha anche maggiori probabilità di causare deformazioni nei substrati sensibili al calore (come le materie plastiche e i materiali compositi).

  Il sistema di doppia cura (UV + cura termica) offre una soluzione innovativa al problema della cura dei substrati scuri.

Il sistema di doppia stagnazione forma una struttura iniziale mediante un rapido collegamento incrociato superficiale avviato dalla luce UV e quindi completa la reazione di polimerizzazione profonda con l'aiuto di stagnazione termica,che non solo risolve la limitazione della penetrazione della luceQuesto meccanismo sinergico è particolarmente adatto per materiali compositi contenenti pigmenti neri di carbonio e scuri.Il movimento della catena molecolare nella fase di raffreddamento termico può riempire i difetti microporosi dopo il raffreddamento UV, in modo che la resistenza al taglio del materiale dopo la temperatura termica a 120-150°C sia aumentata di oltre il 40%.

Il sistema a doppia cura consente di ottenere un controllo a piena dimensione dall'interfaccia del materiale alla struttura profonda attraverso il coordinamento sequenziale della luce UV e dell'energia termica.Le scoperte specifiche si riflettono in tre dimensioni:

 1Progettazione di gradienti di penetrazione energetica

  Nella fase UV, una sorgente luminosa ad alta energia a onde corte (come il LED-UV) viene utilizzata per curare rapidamente lo strato superficiale per formare un denso film protettivo; nella fase di curatura termica,un aumento della temperatura di gradiente (50-120°C) viene utilizzato per attivare l'agente di cura latente profondo, in modo che la reazione di incrocio si svolga strato per strato dalla superficie all'interno della matrice.Gli esperimenti del gigante chimico BASF hanno confermato che questo processo riduce la tensione interna del rivestimento del 32% e aumenta la resistenza al legame con il substrato fino a 8%..5MPa.

 2- Disaggregazione spazio-temporale delle reazioni chimiche
Il processo di indurimento può essere controllato con precisione progettando un sistema di reazione ortogonale di gruppi sensibili agli UV (come gli acrilati) e gruppi attivati dal calore (come gli isocianati bloccati).Questa strategia di "incrocio a tappe" consente al rivestimento di mantenere una durezza elevata (≥ 3H) pur ottenendo un allungamento alla rottura superiore al 15%, risolvendo completamente la contraddizione tra rigidità e resistenza nei processi tradizionali.

3. Finestra di processo dinamico

L'apparecchiatura ad adattazione intelligente a doppia cura può regolare in tempo reale il dosaggio UV e i parametri dell'aria calda in base al colore e allo spessore del substrato.Il modulo di controllo AI sviluppato da Core Rate Intelligence può aumentare il rendimento di raffreddamento dei substrati scuri dal 68% di singolo UV al 98%Questa capacità di adattamento dinamica rende il sistema di doppia cura una "soluzione flessibile" per soddisfare le esigenze di fabbricazione personalizzate.