UV- ja EB-kõvendamise protsess

UV- ja EB-kõvendamine kirjeldab tavaliselt elektronkiire (EB), ultraviolettkiirguse (UV) või nähtava valguse kasutamist monomeeride ja oligomeeride kombinatsiooni polümeriseerimiseks aluspinnale. UV- ja EB-materjalist võib valmistada tindi, katte, liimi või muu toote. Protsessi tuntakse ka kiirguskõvendamise või radkõvendamisena, kuna UV ja EB on kiirgusenergia allikad. UV- või nähtava valgusega kõvendamise energiaallikateks on tavaliselt keskmise rõhuga elavhõbelambid, impulssksenoonlambid, LED-id või laserid. EB-l – erinevalt valguse footonitest, mis kipuvad neelduma peamiselt materjalide pinnal – on võime tungida läbi aine.
Kolm veenvat põhjust UV- ja EB-tehnoloogiale üleminekuks
Energiasääst ja parem tootlikkus: Kuna enamik süsteeme on lahustivabad ja vajavad vähem kui sekundilist kokkupuudet, võib tootlikkuse kasv olla tavapäraste katmistehnikatega võrreldes tohutu. 1000 jala/min kiirused on tavalised ja toode on kohe testimiseks ja saatmiseks valmis.

Sobib tundlikele pindadele: Enamik süsteeme ei sisalda vett ega lahustit. Lisaks tagab protsess kõvenemistemperatuuri täieliku kontrolli, mistõttu sobib see ideaalselt kuumatundlikele pindadele.

Keskkonna- ja kasutajasõbralik: Kompositsioonid on tavaliselt lahustivabad, seega ei ole heitkogused ja süttivus probleemiks. Valguskõvenemissüsteemid ühilduvad peaaegu kõigi pealekandmistehnikatega ja vajavad minimaalselt ruumi. UV-lampe saab tavaliselt paigaldada olemasolevatele tootmisliinidele.

UV- ja EB-kiirgusega kõvenevad kompositsioonid
Monomeerid on kõige lihtsamad ehitusplokid, millest valmistatakse sünteetilisi orgaanilisi materjale. Lihtne monomeer, mis on saadud nafta toorainest, on etüleen. Seda tähistatakse järgmiselt: H2C=CH2. Sümbol "=" kahe süsinikuühiku või aatomi vahel tähistab reaktiivset kohta või, nagu keemikud seda nimetavad, "kaksiksidet" või küllastumata kohta. Just sellised kohad on võimelised reageerima, moodustades suuremaid või suuremaid keemilisi materjale, mida nimetatakse oligomeerideks ja polümeerideks.

Polümeer on sama monomeeri paljude (st polü)korduvate ühikute rühm. Mõiste "oligomeer" on erimõiste, mida kasutatakse selliste polümeeride tähistamiseks, millel sageli saab edasi reageerida, moodustades suure hulga polümeere. Oligomeeride ja monomeeride küllastumata kohad üksi ei osale reaktsioonis ega ristseostumises.

Elektronkiirega kõvenemise korral interakteeruvad kõrge energiaga elektronid otse küllastumata saidi aatomitega, moodustades väga reaktiivse molekuli. Kui energiaallikana kasutatakse UV- või nähtavat valgust, lisatakse segule fotoinitsiaator. Valgusega kokkupuutel tekitab fotoinitsiaator vabu radikaale või tegevusi, mis algatavad küllastumata saitide vahelise ristseostumise. UV- ja Uude komponendid

Oligomeerid: Kiirgusenergia abil ristseotud katte, tindi, liimi või sideaine üldised omadused määratakse peamiselt koostises kasutatavate oligomeeride poolt. Oligomeerid on mõõdukalt madala molekulmassiga polümeerid, millest enamik põhinevad erinevate struktuuride akrüülimisel. Akrüülimine annab oligomeeri otstesse küllastumata sideme ehk „C=C” rühma.

Monomeerid: Monomeere kasutatakse peamiselt lahjenditena, et vähendada kõvenemata materjali viskoossust ja hõlbustada pealekandmist. Need võivad olla monofunktsionaalsed, sisaldades ainult ühte reaktiivset rühma või küllastumata kohta, või multifunktsionaalsed. See küllastumata rühm võimaldab neil reageerida ja integreeruda kõvenenud või valmismaterjali, selle asemel, et atmosfääri lenduda, nagu see on tavapäraste katete puhul. Multifunktsionaalsed monomeerid, kuna need sisaldavad kahte või enamat reaktiivset kohta, moodustavad sidemeid oligomeerimolekulide ja teiste monomeeride vahel koostises.

Fotoinitsiaatorid: see koostisosa neelab valgust ja vastutab vabade radikaalide ehk aktsioonide tekke eest. Vabad radikaalid ehk aktsioonid on kõrge energiaga osakesed, mis indutseerivad ristseoseid monomeeride, oligomeeride ja polümeeride küllastumata kohtade vahel. Elektronkiirega kõvenevate süsteemide puhul pole fotoinitsiaatoreid vaja, kuna elektronid on võimelised ristseoseid algatama.

Lisandid: Kõige levinumad on stabilisaatorid, mis takistavad geelistumist ladustamisel ja enneaegset kõvenemist vähese valguse käes viibimise tõttu. Muude lisandite näited on värvipigmendid, värvained, vahutamisvastased ained, adhesiooni parandajad, matistavad ained, märgavad ained ja libisemist soodustavad ained.