El curado por luz ultravioleta (curado UV) de las resinas epoxi implica la reacción fotoquímica de sustancias fotosensibles en el sistema bajo la influencia de la luz ultravioleta para producir partículas o radicales activos, iniciando así la reticulación y polimerización de las resinas activas en el sistema. Esta tecnología no requiere el uso de disolventes orgánicos y tiene una contaminación ambiental mínima. También ofrece ventajas como una velocidad de curado rápida, ahorro de energía, alto rendimiento del producto y adecuación para líneas de producción automatizadas de alta velocidad y recubrimiento sobre sustratos sensibles al calor. Actualmente, los sistemas de curado UV comúnmente utilizados se pueden dividir en sistemas de curado por radicales libres y sistemas de curado catiónico basados en los diferentes sistemas de iniciación.
Los sistemas de curado UV por radicales libres ofrecen velocidades de reacción rápidas y propiedades fácilmente ajustables, pero son sensibles al oxígeno, exhiben una gran contracción durante el fotocurado, exhiben una mala adhesión y luchan por curar completamente componentes tridimensionales. En consecuencia, el curado UV catiónico se ha convertido en un área de investigación y desarrollo en auge en los últimos años. Los nuevos sistemas de fotocurado híbridos capaces de fotopolimerización tanto por radicales libres como catiónica también son un área activa de investigación y desarrollo. Además, para ampliar aún más el alcance de aplicación del fotocurado y mejorar el rendimiento de los productos fotocurados, los sistemas de doble curado que combinan el fotocurado con otros métodos de curado también están en continua investigación y exploración.
El fotocurado catiónico se refiere al proceso en el que un iniciador catiónico genera un ácido protónico o un ácido de Lewis bajo la irradiación de luz ultravioleta, formando un centro activo de iones positivos e iniciando la polimerización catiónica por apertura de anillo. En comparación con la polimerización por radicales libres fotoiniciada, el curado catiónico tiene las siguientes características: a. Es aplicable a una amplia variedad de monómeros. Además de los monómeros y prepolímeros que contienen dobles enlaces insaturados, también es aplicable a una variedad de monómeros y prepolímeros con tensión de anillo, como acetales, éteres cíclicos, epóxidos, β-lactonas, sulfuros y siliconas. b. No es inhibido por el oxígeno y puede lograr una polimerización rápida y completa en una atmósfera de aire, lo que es propicio para la producción y la aplicación práctica. c. Tiene un efecto de post-curado, que puede acortar el tiempo de iluminación en aplicaciones prácticas, mejorar la eficiencia de la producción y la calidad del producto.
Los sensibilizadores comúnmente utilizados son fotoiniciadores de radicales libres como pireno, antraceno y tiazina, o tioxantenona y xantona, pero los dos últimos solo se pueden usar en combinación con sales de yodonio. Se sintetizaron varios hexafluoroantimonatos de triarilsulfonio y se utilizaron como fotoiniciadores para investigar los factores que influyen en la velocidad de fotocurado catiónico del polimetilsiloxano epoxi (EPS) y la resina epoxi de bisfenol A E-44. Los resultados mostraron que la estructura y la concentración del fotoiniciador, así como los sensibilizadores como el antraceno, el fenol y la tiazina, todos tenían diferentes grados de influencia en la velocidad de fotocurado. Este método produjo composiciones fotocurables con velocidades de curado rápidas y excelentes propiedades mecánicas, exhibiendo importantes propiedades de post-curado debido a la polimerización activa. Se espera que estas composiciones encuentren aplicaciones en aplicaciones de alta tecnología como recubrimientos fotocurables, adhesivos, selladores, materiales de aislamiento eléctrico y embalaje de componentes electrónicos.
En vista de las características respectivas del fotocurado por radicales libres y el fotocurado catiónico, el sistema de fotocurado híbrido radical-catiónico puede complementarse entre sí y aprovechar al máximo las ventajas de ambos, ampliando así el alcance de aplicación del sistema de fotocurado.
Con este fin, se ha desarrollado un sistema de doble curado que combina el curado por luz con otros métodos de curado. La polimerización por reticulación del sistema se completa a través de dos etapas independientes con diferentes principios de reacción. Una etapa es a través de la reacción de curado por luz y la otra etapa es a través de la reacción en la oscuridad. La reacción en la oscuridad incluye el curado térmico, el curado por humedad, la reacción de curado oxidativo, etc.
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