El curado por UV y EB generalmente describe el uso de haz de electrones (EB), luz ultravioleta (UV) o luz visible para polimerizar una combinación de monómeros y oligómeros sobre un sustrato. El material UV y EB puede formularse en tinta, recubrimiento, adhesivo u otro producto. El proceso también se conoce como curado por radiación o curado radiactivo, ya que la UV y la EB son fuentes de energía radiante. Las fuentes de energía para el curado por UV o luz visible suelen ser lámparas de mercurio de media presión, lámparas de xenón pulsadas, LED o láseres. La EB, a diferencia de los fotones de luz, que tienden a absorberse principalmente en la superficie de los materiales, tiene la capacidad de penetrar la materia.
Tres razones convincentes para adoptar la tecnología UV y EB
Ahorro de energía y mayor productividad: Dado que la mayoría de los sistemas no utilizan disolventes y requieren menos de un segundo de exposición, las mejoras de productividad pueden ser considerables en comparación con las técnicas de recubrimiento convencionales. Las velocidades de línea de banda de 305 m/min son comunes y el producto está listo para su prueba y envío de inmediato.
Adecuado para sustratos sensibles: La mayoría de los sistemas no contienen agua ni disolventes. Además, el proceso permite un control total de la temperatura de curado, lo que lo hace ideal para su aplicación en sustratos sensibles al calor.
Ecológico y fácil de usar: Las composiciones suelen estar libres de disolventes, por lo que las emisiones y la inflamabilidad no suponen un problema. Los sistemas de fotocurado son compatibles con casi todas las técnicas de aplicación y requieren un espacio mínimo. Las lámparas UV suelen poder instalarse en las líneas de producción existentes.
Composiciones curables por UV y EB
Los monómeros son los componentes básicos más simples a partir de los cuales se fabrican los materiales orgánicos sintéticos. Un monómero simple derivado del petróleo es el etileno. Se representa por H₂C=CH₂. El símbolo «=» entre las dos unidades o átomos de carbono representa un sitio reactivo o, como lo llaman los químicos, un «doble enlace» o insaturación. Son sitios como estos los que pueden reaccionar para formar materiales químicos de mayor tamaño llamados oligómeros y polímeros.
Un polímero es una agrupación de muchas unidades repetidas (es decir, poli) del mismo monómero. El término oligómero es un término especial que se utiliza para designar aquellos polímeros que a menudo pueden reaccionar posteriormente para formar una gran combinación de polímeros. Los sitios de insaturación de los oligómeros y monómeros por sí solos no experimentan reacción ni reticulación.
En el caso del curado por haz de electrones, los electrones de alta energía interactúan directamente con los átomos del sitio insaturado para generar una molécula altamente reactiva. Si se utiliza luz UV o visible como fuente de energía, se añade un fotoiniciador a la mezcla. El fotoiniciador, al exponerse a la luz, genera radicales libres o acciones que inician la reticulación entre los sitios insaturados. Componentes de la luz UV y el curado.
Oligómeros: Las propiedades generales de cualquier recubrimiento, tinta, adhesivo o aglutinante reticulado por energía radiante están determinadas principalmente por los oligómeros utilizados en la formulación. Los oligómeros son polímeros de peso molecular moderadamente bajo, la mayoría de los cuales se basan en la acrilación de diferentes estructuras. La acrilación imparte la insaturación o el grupo "C=C" a los extremos del oligómero.
Monómeros: Los monómeros se utilizan principalmente como diluyentes para reducir la viscosidad del material no curado y facilitar su aplicación. Pueden ser monofuncionales, con un solo grupo reactivo o sitio de insaturación, o multifuncionales. Esta insaturación les permite reaccionar e incorporarse al material curado o terminado, en lugar de volatilizarse a la atmósfera, como es habitual en los recubrimientos convencionales. Los monómeros multifuncionales, al contener dos o más sitios reactivos, forman enlaces entre las moléculas de oligómero y otros monómeros de la formulación.
Fotoiniciadores: Este ingrediente absorbe la luz y es responsable de la producción de radicales libres o acromías. Los radicales libres o acromías son especies de alta energía que inducen la reticulación entre los sitios de insaturación de monómeros, oligómeros y polímeros. Los fotoiniciadores no son necesarios para los sistemas curados por haz de electrones, ya que los electrones pueden iniciar la reticulación.
Aditivos: Los más comunes son los estabilizantes, que previenen la gelificación durante el almacenamiento y el curado prematuro debido a la baja exposición a la luz. Otros ejemplos de aditivos son los pigmentos de color, los colorantes, los antiespumantes, los promotores de adhesión, los agentes opacadores, los agentes humectantes y los coadyuvantes de deslizamiento.
Hora de publicación: 01-ene-2025
