 |
||||||
|
Кинетические кривые отверждения фотополимерной композиции для фотоинициаторов:
вверху – для 2-третбутилантрахинона,
в середине – для 2,7-дитретбутилантрахинона,
внизу – для 1-хлорантрахинона
Каждый опыт проводился несколько раз. Выводилось среднее значение времени отверждения для каждого фотоинициатора. Эти данные сносились на соответствующие кинетические кривые (см. рис.) для определения процента двойных связей, остающихся в слое при отсутствии отлипа (отверждении). В результате анализа опытных данных были сформулированы следующие выводы:
- Все изученные фотоинициаторы являются достаточно эффективными, однако наибольшую эффективность проявляет 2-третбутилантрахинон: при этом фотоинициаторе время отверждения самое малое.
- Сравнение полученных результатов с опубликованными данными о подобных опытах, произведенных при исключении воздействия кислорода, показывает, что контакт с воздухом существенно снижает скорость процесса отверждения в результате ингибирующего влияния кислорода. Отметим, что этот эффект можно уменьшить путем введения в композицию веществ, поглощающих кислород (например, аминов).
- Этот вывод является наиболее значимым для пользователей УФ-отверждаемых материалов. Он свидетельствует о том, что при отсутствии отлипа остается порядка 20–25% двойных связей, то есть некоторая часть композиции так и остается незаполимеризованной. Это может сказаться на качестве покрытий и повлиять на их свойства при хранении оттисков. Этот факт необходимо учитывать при выборе времени экспозиции: время, определенное по методу отлипа, следует продлить на величину, которая устанавливается согласно техническим условиям полимеризации и видом УФ-отверждаемого материала.
В результате исследования были сформулированы некоторые рекомендации для возможных производителей и пользователей УФ-лаков.
Рекомендации производителям: учитывать производственные условия и технологию нанесения УФ-лаков и красок на стадии разработки состава композиций; попытаться снизить ингибирующее влияние кислорода и тем самым получить оптимальное время отверждения.
Рекомендации пользователям: получить как можно более полную информацию по применению УФ-лаков и красок от их производителей (время экспозиции для имеющегося у вас модуля УФ-сушки, позволяющее получить приемлемое время отверждения, максимальная скорость печати и лакирования, а также условия транспортировки и хранения). Контроль и соответствие печатного процесса технологическим требованиям должны обеспечиваться полиграфистами-технологами на предприятиях.
Механизм отверждения: под действием УФ-излучения происходит поглощение фотоинициатором кванта света и последующее генерирование им свободных радикалов, вступающих в реакцию с ненасыщенными олигомерами и мономерами. При этом ФПК переходит из жидкого состояния в твердое с пространственно-сетчатой — структурой, то есть происходит отверждение. Наиболее часто в качестве фотоинициаторов используются производные бензоина, антрахинона, тиоксантона, а также ацилфосфиноксиды и др. Двойная связь — межатомная связь, показывающая степень ненасыщенности какого-либо органического соединения. По сравнению с одинарной (С—С) двойная менее прочная и более короткая. Именно количество (процент) двойных связей в веществе определяет его незаполимеризованность. Полная полимеризация происходит только при отсуствии двойных связей. Конверсия приращения — величина, показывающая изменение (уменьшение) числа двойных связей в составе ненасыщенных олигомеров и мономеров (превращение в одинарные). Процесс полимеризации (отверждения) определяется числом распадающихся двойных связей (образованием одинарных), что зависит от числа свободных радикалов, генерируемых фотоинициатором (в данном случае) и вступающих в реакцию с олигомерами и мономерами, а также от ингибирующего влияния кислорода. Ингибирование — процесс торможения (приостановки) реакции фотоинициированной полимеризации посредством вступления в реакцию свободных радикалов с атомами кислорода. При поглощении кванта света (в данном случае фотоинициатором) вещество переходит в возбужденное состояние, и при наличии достаточной энергии распадается на свободные радикалы, а при недостатке энергии может отрывать атом (водорода) от подходящего донора и образовывать свободные радикалы таким образом.
Основной составной частью любого лака или краски УФ-сушки является фотополимеризующаяся композиция (ФПК), которая, в свою очередь, состоит из смеси реакционноспособных олигомеров и мономеров, влияющих на печатно-технические свойства и светочувствительность — (способность материала реагировать на свет) отверждаемого покрытия. Основными компонентами ФПК являются:
Издательство «Курсив»
 |