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L'"assassino invisibile" dell'indurimento UV: analisi del meccanismo e soluzione dell'inibizione da ossigeno

  In quanto una delle tecnologie di produzione verde più importanti del 21° secolo, la tecnologia di indurimento ultravioletto (indurimento UV) gioca un ruolo chiave in molti settori come la stampa, l'elettronica, l'automotive e il settore medicale. Tuttavia, l'inibizione da ossigeno è come un "assassino invisibile", che limita seriamente le prestazioni e l'espansione applicativa della tecnologia di indurimento UV.

  La manifestazione più diretta dell'inibizione da ossigeno è l'"appiccicosità" della superficie del rivestimento: dopo l'irradiazione con luce UV, l'interno del rivestimento è stato completamente indurito, ma la superficie rimane appiccicosa e l'effetto di indurimento previsto non può essere raggiunto. Questo fenomeno "incoerente" non solo influisce sulla qualità estetica del prodotto, ma è anche probabile che causi successive difficoltà di lavorazione, degrado delle prestazioni del prodotto e persino lo scarto dell'intero lotto di prodotti.

  Dal punto di vista delle prestazioni del prodotto, l'inibizione da ossigeno porterà a un gran numero di strutture di ossidazione instabili sulla superficie, causando difetti come ingiallimento e fori stenopeici, che influiscono seriamente sulla durata e sull'affidabilità del prodotto. A causa della sua unica struttura di stato fondamentale di tripletto, la velocità di reazione delle molecole di ossigeno con i radicali liberi è da 4 a 5 ordini di grandezza superiore a quella delle normali reazioni di polimerizzazione, che è la ragione fondamentale del fenomeno di inibizione da ossigeno.

  Studi hanno dimostrato che attraverso misure complete come la protezione in atmosfera inerte, l'ottimizzazione della formula e il miglioramento del processo, l'inibizione da ossigeno può essere efficacemente soppressa e l'efficienza di indurimento UV e la qualità del prodotto possono essere significativamente migliorate.

1. Barriera fisica: metodo della cera flottante e metodo del rivestimento.

2. Intensità luminosa: un modo semplice per ridurre l'inibizione da ossigeno è aumentare l'intensità luminosa, che farà sì che l'iniziatore formi una concentrazione più elevata di radicali liberi, che si combineranno rapidamente con l'ossigeno disciolto e ne ridurranno la concentrazione.

3. Sorgente luminosa: la tecnologia flash UV a irradiazione continua può produrre impulsi di radiazione ultravioletta brevi e ad alta intensità, generando così concentrazioni estremamente elevate di radicali liberi. La luce ultravioletta sottovuoto (come 172 e 222 nm) emessa dalla lampada a eccimeri può indurire solo rivestimenti ultrasottili di 1-2μm a causa della bassa trasmittanza della luce ultravioletta sottovuoto; l'indurimento in questa banda non richiede un fotoiniziatore, la corrispondente concentrazione di radicali liberi iniziali è molto bassa e si produce ozono significativo quando la reazione viene effettuata nell'aria.