Οι επιστρώσεις υψηλής απόδοσης που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία χρησιμοποιούνται στην κατασκευή δαπέδων, επίπλων και ντουλαπιών εδώ και πολλά χρόνια. Για το μεγαλύτερο μέρος αυτού του χρόνου, οι επιστρώσεις 100%-στερεών και με βάση διαλύτες σκληρυνόμενες με υπεριώδη ακτινοβολία ήταν η κυρίαρχη τεχνολογία στην αγορά. Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία επικάλυψης που σκληρύνεται με υπεριώδη ακτινοβολία με βάση το νερό έχει αναπτυχθεί. Οι ρητίνες με βάση το νερό που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία έχουν αποδειχθεί χρήσιμο εργαλείο για τους κατασκευαστές για διάφορους λόγους, συμπεριλαμβανομένης της επιτυχίας του λεκέ KCMA, της δοκιμής χημικής αντοχής και της μείωσης των πτητικών οργανικών ενώσεων. Για να συνεχίσει να αναπτύσσεται αυτή η τεχνολογία σε αυτήν την αγορά, έχουν αναγνωριστεί αρκετοί οδηγοί ως βασικοί τομείς στους οποίους πρέπει να γίνουν βελτιώσεις. Αυτά θα χρειαστούν ρητίνες με βάση το νερό που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία πέρα από το να έχουν απλώς τα «πρέπει να έχουν» που διαθέτουν οι περισσότερες ρητίνες. Θα αρχίσουν να προσθέτουν πολύτιμες ιδιότητες στην επίστρωση, φέρνοντας αξία σε κάθε θέση κατά μήκος της αλυσίδας αξίας από τον τυποποιητή επίστρωσης έως τον εργοστασιακό εφαρμοστή στον εγκαταστάτη και, τέλος, στον ιδιοκτήτη.
Οι κατασκευαστές, ειδικά σήμερα, επιθυμούν μια επίστρωση που θα κάνει περισσότερα από το να περάσει απλώς τις προδιαγραφές. Υπάρχουν επίσης άλλες ιδιότητες που παρέχουν οφέλη στην κατασκευή, τη συσκευασία και την εγκατάσταση. Ένα επιθυμητό χαρακτηριστικό είναι οι βελτιώσεις στην απόδοση της εγκατάστασης. Για την επίστρωση με βάση το νερό αυτό σημαίνει ταχύτερη απελευθέρωση νερού και ταχύτερη αντίσταση μπλοκαρίσματος. Ένα άλλο επιθυμητό χαρακτηριστικό είναι η βελτίωση της σταθερότητας της ρητίνης για τη σύλληψη/επαναχρησιμοποίηση μιας επίστρωσης και η διαχείριση του αποθέματός της. Για τον τελικό χρήστη και τον εγκαταστάτη, τα επιθυμητά χαρακτηριστικά είναι η καλύτερη αντίσταση στιλβώσεως και η μη μεταλλική σήμανση κατά την εγκατάσταση.
Αυτό το άρθρο θα συζητήσει τις νέες εξελίξεις στις πολυουρεθάνες που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία με βάση το νερό που προσφέρουν πολύ βελτιωμένη σταθερότητα βαφής στους 50 °C σε διαφανείς, καθώς και με χρωματισμένες επικαλύψεις. Συζητά επίσης πώς αυτές οι ρητίνες αντιμετωπίζουν τα επιθυμητά χαρακτηριστικά του εφαρμογέα επίστρωσης αυξάνοντας την ταχύτητα γραμμής μέσω γρήγορης απελευθέρωσης νερού, βελτιωμένης αντίστασης μπλοκ και αντίστασης διαλύτη εκτός γραμμής, γεγονός που βελτιώνει την ταχύτητα για εργασίες στοίβαξης και συσκευασίας. Αυτό θα βελτιώσει επίσης τη ζημιά εκτός γραμμής που εμφανίζεται μερικές φορές. Αυτό το άρθρο εξετάζει επίσης βελτιώσεις που αποδεικνύονται όσον αφορά την αντοχή στους λεκέδες και τα χημικά που είναι σημαντικές για τους εγκαταστάτες και τους ιδιοκτήτες.
Φόντο
Το τοπίο της βιομηχανίας επικαλύψεων εξελίσσεται συνεχώς. Τα «πρέπει» απλώς να περάσετε τις προδιαγραφές σε λογική τιμή ανά εφαρμοσμένο εκατομμύριο απλά δεν αρκούν. Το τοπίο για τις επιστρώσεις που εφαρμόζονται στο εργοστάσιο σε ντουλάπια, κουφώματα, δάπεδα και έπιπλα αλλάζει γρήγορα. Ζητείται από τους παρασκευαστές που προμηθεύουν επιστρώσεις στα εργοστάσια να κάνουν τις επικαλύψεις πιο ασφαλείς για την εφαρμογή των εργαζομένων, να αφαιρέσουν ουσίες που προκαλούν μεγάλη ανησυχία, να αντικαταστήσουν τις πτητικές οργανικές ενώσεις με νερό και ακόμη και να χρησιμοποιούν λιγότερο ορυκτό άνθρακα και περισσότερο βιολογικό άνθρακα. Η πραγματικότητα είναι ότι σε όλη την αλυσίδα αξίας, κάθε πελάτης ζητά από την επίστρωση να κάνει περισσότερα από το να πληροί απλώς τις προδιαγραφές.
Βλέποντας μια ευκαιρία να δημιουργήσουμε περισσότερη αξία για το εργοστάσιο, η ομάδα μας άρχισε να διερευνά σε εργοστασιακό επίπεδο τις προκλήσεις που αντιμετώπιζαν αυτοί οι εφαρμοστές. Μετά από πολλές συνεντεύξεις αρχίσαμε να ακούμε μερικά κοινά θέματα:
- Τα επιτρεπόμενα εμπόδια εμποδίζουν τους στόχους επέκτασής μου.
- Το κόστος αυξάνεται και οι κεφαλαιουχικοί μας προϋπολογισμοί μειώνονται.
- Το κόστος ενέργειας και προσωπικού αυξάνεται.
- Απώλεια έμπειρων υπαλλήλων.
- Οι εταιρικοί μας στόχοι SG&A, καθώς και εκείνοι του πελάτη μου, πρέπει να εκπληρωθούν. και
- Διαγωνισμός στο εξωτερικό.
Αυτά τα θέματα οδήγησαν σε δηλώσεις προτάσεων αξίας που άρχισαν να έχουν απήχηση με τους εφαρμοστές πολυουρεθανών που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία, ειδικά στον χώρο της αγοράς κουφωμάτων και ντουλαπιών, όπως: «οι κατασκευαστές ξυλουργικών ειδών και ντουλαπιών αναζητούν βελτιώσεις στην απόδοση του εργοστασίου» και «κατασκευαστές θέλουν τη δυνατότητα επέκτασης της παραγωγής σε μικρότερες γραμμές παραγωγής με λιγότερες ζημιές επανεπεξεργασίας λόγω των επικαλύψεων με ιδιότητες αργής απελευθέρωσης νερού.»
Ο Πίνακας 1 δείχνει πώς, για τον κατασκευαστή πρώτων υλών επιστρώσεων, βελτιώσεις σε ορισμένα χαρακτηριστικά και φυσικές ιδιότητες επικάλυψης οδηγούν σε αποτελεσματικότητες που μπορούν να πραγματοποιηθούν από τον τελικό χρήστη.
ΠΙΝΑΚΑΣ 1 | Ιδιότητες και οφέλη.
Σχεδιάζοντας PUD που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία με ορισμένα χαρακτηριστικά όπως αναφέρονται στον Πίνακα 1, οι κατασκευαστές τελικής χρήσης θα μπορούν να ανταποκριθούν στις ανάγκες που έχουν για τη βελτίωση της απόδοσης των εγκαταστάσεων. Αυτό θα τους επιτρέψει να είναι πιο ανταγωνιστικοί και ενδεχομένως να τους επιτρέψει να επεκτείνουν την τρέχουσα παραγωγή.
Πειραματικά Αποτελέσματα και Συζήτηση
Ιστορικό διασπορών πολυουρεθάνης που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία
Στη δεκαετία του 1990, οι εμπορικές χρήσεις ανιονικών διασπορών πολυουρεθάνης που περιείχαν ακρυλικές ομάδες προσαρτημένες στο πολυμερές άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικές εφαρμογές.1 Πολλές από αυτές τις εφαρμογές ήταν σε συσκευασίες, μελάνια και επιστρώσεις ξύλου. Το Σχήμα 1 δείχνει μια γενική δομή ενός PUD σκληρυνόμενου με υπεριώδη ακτινοβολία, που δείχνει πώς σχεδιάζονται αυτές οι πρώτες ύλες επικάλυψης.
ΣΧΗΜΑ 1 | Γενική ακρυλική λειτουργική διασπορά πολυουρεθάνης.3
Όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, οι διασπορές πολυουρεθάνης που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία (PUD που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία), αποτελούνται από τα τυπικά συστατικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή διασπορών πολυουρεθάνης. Τα αλειφατικά διισοκυανικά αντιδρούν με τους τυπικούς εστέρες, διόλες, ομάδες υδροφιλοποίησης και επεκτατικά αλυσίδας που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή διασπορών πολυουρεθάνης.2 Η διαφορά είναι η προσθήκη ενός ακρυλικού λειτουργικού εστέρα, εποξειδικού ή αιθέρων που ενσωματώνεται στο στάδιο προ-πολυμερούς ενώ γίνεται η διασπορά . Η επιλογή των υλικών που χρησιμοποιούνται ως δομικά στοιχεία, καθώς και η αρχιτεκτονική και η επεξεργασία πολυμερών, υπαγορεύουν την απόδοση και τα χαρακτηριστικά στεγνώματος ενός PUD. Αυτές οι επιλογές στις πρώτες ύλες και την επεξεργασία θα οδηγήσουν σε PUD που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία που μπορεί να μην σχηματίζουν φιλμ, καθώς και σε εκείνα που σχηματίζουν φιλμ.3 Ο σχηματισμός μεμβράνης ή οι τύποι ξήρανσης είναι το θέμα αυτού του άρθρου.
Ο σχηματισμός μεμβράνης, ή η ξήρανση, όπως αποκαλείται συχνά, θα δώσει συγχωνευμένα φιλμ που είναι στεγνά στην αφή πριν από τη σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία. Επειδή οι εφαρμοστές επιθυμούν να περιορίσουν την αερομεταφερόμενη μόλυνση της επικάλυψης λόγω σωματιδίων, καθώς και την ανάγκη για ταχύτητα στη διαδικασία παραγωγής τους, στεγνώνουν συχνά σε φούρνους ως μέρος μιας συνεχούς διαδικασίας πριν από τη σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία. Το Σχήμα 2 δείχνει την τυπική διαδικασία ξήρανσης και σκλήρυνσης ενός PUD σκληρυνόμενου με υπεριώδη ακτινοβολία.
ΕΙΚΟΝΑ 2 | Διαδικασία ωρίμανσης PUD που σκληρύνεται με υπεριώδη ακτινοβολία.
Η μέθοδος εφαρμογής που χρησιμοποιείται είναι συνήθως ο ψεκασμός. Ωστόσο, έχουν χρησιμοποιηθεί knife over roll και ακόμη και flood coat. Μόλις εφαρμοστεί, η επίστρωση θα περάσει συνήθως από μια διαδικασία τεσσάρων βημάτων προτού αντιμετωπιστεί ξανά.
1. Flash: Αυτό μπορεί να γίνει σε θερμοκρασία δωματίου ή σε υψηλές θερμοκρασίες για αρκετά δευτερόλεπτα έως μερικά λεπτά.
2. Στεγνό φούρνου: Εδώ το νερό και οι συνδιαλύτες απομακρύνονται από την επίστρωση. Αυτό το βήμα είναι κρίσιμο και συνήθως καταναλώνει τον περισσότερο χρόνο σε μια διαδικασία. Αυτό το βήμα είναι συνήθως σε >140 °F και διαρκεί έως και 8 λεπτά. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν φούρνοι στεγνώματος πολλαπλών ζωνών.
- Λάμπα υπερύθρων και κίνηση αέρα: Η εγκατάσταση λαμπτήρων υπερύθρων και ανεμιστήρων κίνησης αέρα θα επιταχύνει το φλας του νερού ακόμα πιο γρήγορα.
3. UV θεραπεία.
4. Ψύξη: Μόλις σκληρυνθεί, η επίστρωση θα χρειαστεί να σκληρύνει για κάποιο χρονικό διάστημα για να επιτευχθεί αντίσταση μπλοκαρίσματος. Αυτό το βήμα μπορεί να διαρκέσει έως και 10 λεπτά προτού επιτευχθεί αντίσταση αποκλεισμού
Πειραματικός
Αυτή η μελέτη συνέκρινε δύο σκληρυνόμενες με υπεριώδη ακτινοβολία PUD (WB UV), που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος στην αγορά ντουλαπιών και κουφωμάτων, με τη νέα μας ανάπτυξη, PUD # 65215A. Σε αυτή τη μελέτη συγκρίνουμε το Πρότυπο #1 και το Πρότυπο #2 με το PUD #65215A στο στέγνωμα, το μπλοκάρισμα και την χημική αντοχή. Αξιολογούμε επίσης τη σταθερότητα του pH και τη σταθερότητα του ιξώδους, τα οποία μπορεί να είναι κρίσιμα όταν εξετάζεται η επαναχρησιμοποίηση του υπερβολικού ψεκασμού και η διάρκεια ζωής. Παρακάτω στον Πίνακα 2 φαίνονται οι φυσικές ιδιότητες καθεμιάς από τις ρητίνες που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη. Και τα τρία συστήματα διαμορφώθηκαν σε παρόμοιο επίπεδο φωτοεκκινητή, VOCs και στερεών. Και οι τρεις ρητίνες παρασκευάστηκαν με 3% συνδιαλύτη.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2 | Ιδιότητες ρητίνης PUD.
Μας είπαν στις συνεντεύξεις μας ότι οι περισσότερες επικαλύψεις WB-UV στις αγορές ξυλουργικών και ντουλαπιών στεγνώνουν σε μια γραμμή παραγωγής, η οποία διαρκεί 5-8 λεπτά πριν από τη σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία. Αντίθετα, μια σειρά UV με βάση διαλύτες (SB-UV) στεγνώνει σε 3-5 λεπτά. Επιπλέον, για αυτήν την αγορά, οι επικαλύψεις εφαρμόζονται συνήθως 4-5 mils υγρά. Ένα σημαντικό μειονέκτημα για τις υδατοδιαλυτές επιστρώσεις που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία σε σύγκριση με τις σκληρυνόμενες με υπεριώδη ακτινοβολία εναλλακτικές λύσεις που βασίζονται σε διαλύτες είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να αναβοσβήνει το νερό σε μια γραμμή παραγωγής. επίστρωση πριν από τη σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία. Αυτό μπορεί επίσης να συμβεί εάν το πάχος υγρής μεμβράνης είναι πολύ υψηλό. Αυτές οι λευκές κηλίδες δημιουργούνται όταν παγιδεύεται νερό στο εσωτερικό της μεμβράνης κατά τη διάρκεια της σκλήρυνσης με υπεριώδη ακτινοβολία.5
Για αυτήν τη μελέτη επιλέξαμε ένα πρόγραμμα σκλήρυνσης παρόμοιο με αυτό που θα χρησιμοποιούταν σε μια γραμμή με βάση διαλύτη που σκληρύνεται με υπεριώδη ακτινοβολία. Το σχήμα 3 δείχνει το πρόγραμμα εφαρμογής, στεγνώματος, σκλήρυνσης και συσκευασίας που χρησιμοποιήσαμε για τη μελέτη μας. Αυτό το πρόγραμμα στεγνώματος αντιπροσωπεύει μεταξύ 50% και 60% βελτίωση στη συνολική ταχύτητα γραμμής σε σχέση με το τρέχον πρότυπο της αγοράς σε εφαρμογές ξυλουργικής και ντουλαπιών.
ΣΧΗΜΑ 3 | Πρόγραμμα εφαρμογής, ξήρανσης, σκλήρυνσης και συσκευασίας.
Παρακάτω είναι οι συνθήκες εφαρμογής και σκλήρυνσης που χρησιμοποιήσαμε για τη μελέτη μας:
●Εφαρμογή ψεκασμού πάνω από καπλαμά σφενδάμου με μαύρη βασική επίστρωση.
●Φλας 30 δευτερολέπτων σε θερμοκρασία δωματίου.
●Φούρνος στεγνώματος 140 °F για 2,5 λεπτά (φούρνος συναγωγής).
●Πολυμερισμός UV – ένταση περίπου 800 mJ/cm2.
- Οι διαυγείς επικαλύψεις σκληρύνθηκαν χρησιμοποιώντας μια λυχνία Hg.
- Οι χρωστικές επικαλύψεις σκληρύνθηκαν χρησιμοποιώντας μια λυχνία συνδυασμού Hg/Ga.
●1 λεπτό ψύξτε πριν από τη στοίβαξη.
Για τη μελέτη μας ψεκάσαμε επίσης τρία διαφορετικά πάχη υγρής μεμβράνης για να δούμε εάν άλλα πλεονεκτήματα, όπως λιγότερες στρώσεις, θα πραγματοποιηθούν επίσης. 4 mils υγρό είναι το τυπικό για WB UV. Για αυτή τη μελέτη συμπεριλάβαμε επίσης εφαρμογές υγρής επίστρωσης 6 και 8 mils.
Αποτελέσματα ωρίμανσης
Το πρότυπο #1, μια διαφανής επίστρωση με υψηλή στιλπνότητα, τα αποτελέσματα φαίνονται στο Σχήμα 4. Η διαφανής επίστρωση WB UV εφαρμόστηκε σε ινοσανίδες μεσαίας πυκνότητας (MDF) που είχαν προηγουμένως επικαλυφθεί με μαύρη βασική επίστρωση και ωριμάστηκαν σύμφωνα με το πρόγραμμα που φαίνεται στο Σχήμα 3. Στα 4 χιλιοστά υγρό περνάει η επίστρωση. Ωστόσο, σε υγρή εφαρμογή 6 και 8 mils η επικάλυψη ράγισε και 8 mils αφαιρέθηκε εύκολα λόγω κακής απελευθέρωσης νερού πριν από τη σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία.
ΕΙΚΟΝΑ 4 | Πρότυπο #1.
Ένα παρόμοιο αποτέλεσμα φαίνεται επίσης στο Πρότυπο #2, που φαίνεται στο Σχήμα 5.
ΕΙΚΟΝΑ 5 | Πρότυπο #2.
Εμφανίζεται στο Σχήμα 6, χρησιμοποιώντας το ίδιο πρόγραμμα σκλήρυνσης όπως στο Σχήμα 3, το PUD #65215A έδειξε τεράστια βελτίωση στην απελευθέρωση/ξήρανση νερού. Σε πάχος υγρής μεμβράνης 8 mils, παρατηρήθηκε ελαφρά ρωγμή στο κάτω άκρο του δείγματος.
ΕΙΚΟΝΑ 6 | PUD #65215A.
Επιπρόσθετη δοκιμή του PUD# 65215A σε διαφανή επίστρωση χαμηλής γυαλάδας και χρωματισμένη επίστρωση πάνω από το ίδιο MDF με μαύρη βασική επίστρωση αξιολογήθηκε για την αξιολόγηση των χαρακτηριστικών απελευθέρωσης νερού σε άλλες τυπικές συνθέσεις επικάλυψης. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 7, η σύνθεση χαμηλής στιλπνότητας σε υγρή εφαρμογή 5 και 7 mils απελευθέρωσε το νερό και σχημάτισε ένα καλό φιλμ. Ωστόσο, στα 10 mils υγρό, ήταν πολύ παχύρρευστο για να απελευθερωθεί το νερό κάτω από το πρόγραμμα ξήρανσης και σκλήρυνσης στο Σχήμα 3.
ΕΙΚΟΝΑ 7 | Low-gloss PUD #65215A.
Σε μια φόρμουλα με λευκή χρωστική, το PUD #65215A απέδωσε καλά στο ίδιο πρόγραμμα στεγνώματος και σκλήρυνσης που περιγράφεται στο Σχήμα 3, εκτός εάν εφαρμόστηκε στα 8 υγρά mils. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 8, η μεμβράνη ραγίζει στα 8 mils λόγω κακής απελευθέρωσης νερού. Συνολικά σε διαφανείς, χαμηλής γυαλάδας και χρωματισμένες συνθέσεις, το PUD# 65215A απέδωσε καλά σε σχηματισμούς μεμβράνης και στέγνωμα όταν εφαρμόστηκε έως και 7 mils υγρό και σκληρυνόταν στο πρόγραμμα επιταχυνόμενης ξήρανσης και σκλήρυνσης που περιγράφεται στο Σχήμα 3.
ΕΙΚΟΝΑ 8 | Χρωματισμένο PUD #65215A.
Αποκλεισμός αποτελεσμάτων
Η αντίσταση μπλοκαρίσματος είναι η ικανότητα μιας επίστρωσης να μην κολλάει σε άλλο επικαλυμμένο αντικείμενο όταν στοιβάζεται. Στην κατασκευή, αυτό είναι συχνά ένα εμπόδιο εάν χρειάζεται χρόνος για μια σκληρυμένη επίστρωση για να επιτύχει αντοχή στο μπλοκ. Για αυτή τη μελέτη, χρωστικές συνθέσεις του Προτύπου #1 και PUD #65215A εφαρμόστηκαν σε γυαλί στα 5 υγρά mils χρησιμοποιώντας μια ράβδο έλξης. Καθένα από αυτά σκληρύνθηκε σύμφωνα με το πρόγραμμα σκλήρυνσης στο Σχήμα 3. Δύο επικαλυμμένα γυάλινα πάνελ ωριμάστηκαν ταυτόχρονα – 4 λεπτά μετά τη σκλήρυνση τα πάνελ σφίγγονται μεταξύ τους, όπως φαίνεται στο Σχήμα 9. Παρέμειναν σφιγμένα μαζί σε θερμοκρασία δωματίου για 24 ώρες . Εάν τα πάνελ διαχωρίζονταν εύκολα χωρίς αποτύπωμα ή ζημιά στα επικαλυμμένα πάνελ, τότε η δοκιμή θεωρήθηκε επιτυχής.
Το Σχήμα 10 απεικονίζει τη βελτιωμένη αντίσταση μπλοκαρίσματος του PUD# 65215A. Αν και τόσο το Standard #1 όσο και το PUD #65215A πέτυχαν πλήρη σκλήρυνση στην προηγούμενη δοκιμή, μόνο το PUD #65215A έδειξε αρκετή απελευθέρωση νερού και ωρίμανση για να επιτύχει αντίσταση αποκλεισμού.
ΕΙΚΟΝΑ 9 | Εικονογράφηση δοκιμής αντίστασης μπλοκαρίσματος.
ΕΙΚΟΝΑ 10 | Αντίσταση αποκλεισμού του Standard #1, ακολουθούμενη από PUD #65215A.
Ακρυλικά αποτελέσματα ανάμειξης
Οι κατασκευαστές επικαλύψεων συχνά αναμιγνύουν ρητίνες WB που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία με ακρυλικά για χαμηλότερο κόστος. Για τη μελέτη μας εξετάσαμε επίσης την ανάμειξη του PUD#65215A με το NeoCryl® XK-12, ένα ακρυλικό με βάση το νερό, που χρησιμοποιείται συχνά ως συνεργάτης ανάμειξης για PUD με βάση το νερό που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία στην αγορά κουφωμάτων και ντουλαπιών. Για αυτήν την αγορά, η δοκιμή λεκέδων KCMA θεωρείται το πρότυπο. Ανάλογα με την εφαρμογή τελικής χρήσης, ορισμένες χημικές ουσίες θα γίνουν πιο σημαντικές από άλλες για τον κατασκευαστή του επικαλυμμένου αντικειμένου. Μια βαθμολογία 5 είναι η καλύτερη και η βαθμολογία 1 είναι η χειρότερη.
Όπως φαίνεται στον Πίνακα 3, το PUD #65215A αποδίδει εξαιρετικά στη δοκιμή λεκέδων KCMA ως διαφανές με υψηλή στιλπνότητα, διαυγές χαμηλής γυαλάδας και ως επίχρισμα με χρώμα. Ακόμη και όταν αναμιγνύεται 1:1 με ακρυλικό, η δοκιμή λεκέδων KCMA δεν επηρεάζεται δραστικά. Ακόμη και στη χρώση με παράγοντες όπως η μουστάρδα, η επικάλυψη επανήλθε σε αποδεκτό επίπεδο μετά από 24 ώρες.
ΠΙΝΑΚΑΣ 3 | Αντοχή σε χημικά και λεκέδες (η βαθμολογία 5 είναι η καλύτερη).
Εκτός από τη δοκιμή λεκέδων KCMA, οι κατασκευαστές θα δοκιμάσουν επίσης για σκλήρυνση αμέσως μετά τη σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία από τη γραμμή. Συχνά τα αποτελέσματα της ακρυλικής ανάμειξης θα γίνουν αντιληπτά αμέσως από τη γραμμή σκλήρυνσης σε αυτή τη δοκιμή. Η προσδοκία είναι να μην έχουμε πρωτοποριακή επίστρωση μετά από 20 διπλές τρίψεις ισοπροπυλικής αλκοόλης (20 IPA dr). Τα δείγματα ελέγχονται 1 λεπτό μετά τη σκλήρυνση με υπεριώδη ακτινοβολία. Στη δοκιμή μας είδαμε ότι ένα μείγμα 1:1 PUD# 65215A με ακρυλικό δεν πέρασε αυτό το τεστ. Ωστόσο, είδαμε ότι το PUD #65215A μπορούσε να αναμειχθεί με 25% ακρυλικό NeoCryl XK-12 και να περάσει ακόμα το τεστ 20 IPA dr (το NeoCryl είναι σήμα κατατεθέν του ομίλου Covestro).
ΕΙΚΟΝΑ 11 | 20 διπλές τρίψεις IPA, 1 λεπτό μετά την υπεριώδη ακτινοβολία.
Σταθερότητα ρητίνης
Η σταθερότητα του PUD #65215A δοκιμάστηκε επίσης. Ένα σκεύασμα θεωρείται σταθερό εάν μετά από 4 εβδομάδες στους 40 °C, το pH δεν πέσει κάτω από το 7 και το ιξώδες παραμένει σταθερό σε σύγκριση με το αρχικό. Για τις δοκιμές μας αποφασίσαμε να υποβάλουμε τα δείγματα στις πιο σκληρές συνθήκες έως και 6 εβδομάδων στους 50 °C. Σε αυτές τις συνθήκες τα Πρότυπα #1 και #2 δεν ήταν σταθερά.
Για τις δοκιμές μας, εξετάσαμε τα υψηλής γυαλάδας διαφανή, χαμηλής γυαλάδας διαφανή, καθώς και τα σκευάσματα χαμηλής γυαλάδας που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 12, η σταθερότητα του ρΗ και των τριών σκευασμάτων παρέμεινε σταθερή και πάνω από το όριο του ρΗ 7,0. Το Σχήμα 13 απεικονίζει την ελάχιστη αλλαγή ιξώδους μετά από 6 εβδομάδες στους 50 °C.
ΕΙΚΟΝΑ 12 | Σταθερότητα ρΗ του τυποποιημένου PUD #65215Α.
ΕΙΚΟΝΑ 13 | Σταθερότητα ιξώδους του τυποποιημένου PUD #65215A.
Μια άλλη δοκιμή που καταδεικνύει την απόδοση σταθερότητας του PUD #65215A ήταν να δοκιμάσει ξανά την αντοχή στο λεκέ KCMA μιας σύνθεσης επικάλυψης που έχει παλαιώσει για 6 εβδομάδες στους 50 °C και συγκρίνοντάς την με την αρχική της αντοχή στο λεκέ KCMA. Οι επικαλύψεις που δεν παρουσιάζουν καλή σταθερότητα θα δουν πτώση στην απόδοση χρώσης. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 14, το PUD# 65215A διατήρησε το ίδιο επίπεδο απόδοσης όπως και στην αρχική δοκιμή αντοχής σε χημικά/λεκέδες της χρωματισμένης επικάλυψης που φαίνεται στον Πίνακα 3.
ΕΙΚΟΝΑ 14 | Πάνελ χημικών δοκιμών για χρωματισμένο PUD #65215A.
συμπεράσματα
Για τους εφαρμοστές επιστρώσεων με βάση το νερό που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία, το PUD #65215A θα τους επιτρέψει να πληρούν τα τρέχοντα πρότυπα απόδοσης στις αγορές κουφωμάτων, ξύλου και ντουλαπιών και επιπλέον, θα επιτρέψει στη διαδικασία επίστρωσης να δει βελτιώσεις στην ταχύτητα γραμμής πάνω από 50 -60% σε σχέση με τις τρέχουσες τυπικές επιστρώσεις με βάση το νερό που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία. Για τον εφαρμοστή αυτό μπορεί να σημαίνει:
●Ταχύτερη παραγωγή.
●Το αυξημένο πάχος του φιλμ μειώνει την ανάγκη για πρόσθετες επιστρώσεις.
●Μικρότερες γραμμές στεγνώματος.
●Εξοικονόμηση ενέργειας λόγω μειωμένων αναγκών στεγνώματος.
●Λιγότερα σκραπ λόγω της γρήγορης αντίστασης μπλοκαρίσματος.
●Μειωμένα απόβλητα επίστρωσης λόγω σταθερότητας ρητίνης.
Με πτητικές οργανικές ενώσεις κάτω από 100 g/L, οι κατασκευαστές είναι επίσης πιο ικανοί να επιτύχουν τους στόχους τους VOC. Για τους κατασκευαστές που μπορεί να αντιμετωπίζουν προβλήματα επέκτασης λόγω προβλημάτων αδειών, το PUD ταχείας απελευθέρωσης νερού #65215A θα τους επιτρέψει να εκπληρώσουν πιο εύκολα τις ρυθμιστικές τους υποχρεώσεις χωρίς θυσίες απόδοσης.
Στην αρχή αυτού του άρθρου αναφέραμε από τις συνεντεύξεις μας ότι οι εφαρμοστές υλικών που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία με διαλύτη συνήθως στεγνώνουν και ωριμάζουν τις επικαλύψεις σε μια διαδικασία που διαρκούσε μεταξύ 3-5 λεπτών. Έχουμε αποδείξει σε αυτή τη μελέτη ότι σύμφωνα με τη διαδικασία που φαίνεται στο Σχήμα 3, το PUD #65215A θα σκληρύνει έως και 7 mils πάχη υγρού φιλμ σε 4 λεπτά με θερμοκρασία φούρνου 140 °C. Αυτό είναι αρκετά εντός του παραθύρου των περισσότερων επικαλύψεων που σκληρύνονται με UV με βάση διαλύτες. Το PUD #65215A θα μπορούσε δυνητικά να επιτρέψει στους εφαρμοστές ρεύματος των υλικών που σκληρύνονται με UV με βάση διαλύτες να στραφούν σε ένα σκληρυνόμενο με υπεριώδη ακτινοβολία υλικό με βάση το νερό με μικρή αλλαγή στη γραμμή επίστρωσής τους.
Για τους κατασκευαστές που σκέφτονται να επεκτείνουν την παραγωγή τους, οι επικαλύψεις που βασίζονται στο PUD #65215A θα τους επιτρέψουν:
●Εξοικονομήστε χρήματα με τη χρήση μικρότερης γραμμής επίστρωσης με βάση το νερό.
●Έχετε μικρότερο αποτύπωμα γραμμής επίστρωσης στην εγκατάσταση.
●Έχουν μειωμένο αντίκτυπο στην τρέχουσα άδεια VOC.
●Πραγματοποιήστε εξοικονόμηση ενέργειας λόγω μειωμένων αναγκών στεγνώματος.
Συμπερασματικά, το PUD #65215A θα βοηθήσει στη βελτίωση της απόδοσης κατασκευής των γραμμών επικαλύψεων που σκληρύνονται με υπεριώδη ακτινοβολία μέσω της υψηλής απόδοσης φυσικών ιδιοτήτων και των χαρακτηριστικών γρήγορης απελευθέρωσης νερού της ρητίνης όταν στεγνώσει στους 140 °C.
Ώρα δημοσίευσης: Αυγ-14-2024
