В опаковъчната индустрия лепилата за ламиниране на базата на водна основа придобиха значителна популярност поради тяхната екологична приятелска, ниска миризма и отлични свойства на свързване. Въпреки това, едно от предизвикателствата, пред които са изправени тези лепила, е тяхната сравнително ниска устойчивост на UV, което може да доведе до обезцветяване, деградация и намалена сила на връзката при излагане на слънчева светлина или източници на UV светлина. Като водещ доставчик на лепило на ламиниране на водна основа, ние разбираме важността на решаването на този проблем, за да отговорим на разнообразните нужди на нашите клиенти. В тази публикация в блога ще проучим различни стратегии за подобряване на устойчивостта на UV на лепилата за ламиниране на водна основа.
Разбиране на механизма на разграждане на UV
Преди да се задълбочи в разтворите, е от съществено значение да се разбере как UV светлината влияе на лепилата на ламиниране на водната основа. UV лъчението има висока енергия, която може да разруши химичните връзки в лепилните полимери. Този процес, известен като фоторазграждане, води до образуването на свободни радикали. Тези свободни радикали могат да реагират с кислород във въздуха, причинявайки окисляване на лепилото. Окисляването води до пожълтяване на лепилото, загуба на механични свойства като гъвкавост и здравина и в крайна сметка намаляване на способността на лепилото да се свързва ефективно.
Избор на смоли с високи производителност
Изборът на смола е решаващ фактор за определяне на устойчивостта на UV на лепилата за ламиниране на водна основа. Някои смоли по своята същност са по -устойчиви на UV лъчение от други. Например,Акрилно лепило на водна основапоказа сравнително добра UV устойчивост в сравнение с други видове смоли на водна основа. Акрилните полимери имат стабилна химическа структура, която до известна степен може да издържи енергията на UV светлина.
При избора на акрилна смола за лепилната формулировка е важно да се вземе предвид неговото молекулно тегло, температура на прехода на стъклото (TG) и плътността на кръстосано свързване. Обикновено смолите с по -високо молекулно тегло предлагат по -добра UV устойчивост, тъй като имат по -стабилни химични връзки. Необходим е и подходящ TG; Ако TG е твърде нисък, лепилото може да е твърде меко и по -предразположено към разграждане при експозиция на UV. Кръстосаното свързване може допълнително да подобри устойчивостта на UV на смолата, като образува тримесечна мрежа, която ограничава движението на полимерни вериги и затруднява UV светлината да прекъсне връзките.
Включване на UV абсорбатори
UV абсорбаторите са химикали, които могат да абсорбират UV лъчение и да го превърнат в топлинна енергия, като по този начин предпазват лепилния полимер от директно увреждане на UV. Има два основни типа UV абсорбатори: органични и неорганични.
Органични UV абсорбатори
Органичните UV абсорбатори, като бензотриазоли и бензофенони, обикновено се използват при лепила за ламиниране на водна основа. Бензотриазолите работят, като абсорбират UV светлина в диапазона 290 - 400 nm и разсейват енергията чрез не -радиационен процес. Бензофеноните, от друга страна, могат да абсорбират по -широк диапазон от UV дължини на вълната. Тези органични UV абсорбатори могат да бъдат добавени към лепилната формулировка по време на производствения процес. Въпреки това, тяхната ефективност може да бъде ограничена с течение на времето, тъй като те сами могат да претърпят фотохимични реакции и да загубят способността си да абсорбират UV светлина.
Неорганични UV абсорбатори
Неорганичните UV абсорбатори, като титанов диоксид (TiO₂) и цинков оксид (ZnO), също са популярни избори. Tio₂ и ZnO могат да разпръснат и абсорбират UV светлина, осигурявайки физическа бариера срещу UV лъчение. Те са по -стабилни от органичните UV абсорбатори и могат да предлагат дългосрочна UV защита. Когато използвате неорганични UV абсорбатори, е важно да се гарантира правилната дисперсия във лепилото на водната основа, за да се избегне агломерацията, което може да повлияе на свързващите характеристики и външния вид на лепилото.
Добавяне на антиоксиданти
Антиоксидантите играят жизненоважна роля за предотвратяване на окисляването на лепилния полимер, който възниква в резултат на експозиция на UV. Окисляването може да доведе до образуването на пероксиди и други реактивни видове, които могат да разграждат полимерните вериги. Чрез добавяне на антиоксиданти към лепилото за ламиниране на водната основа, можем да почистим свободните радикали и да предотвратим процеса на окисляване.
Има различни видове антиоксиданти, включително първични антиоксиданти (като затруднени феноли) и вторични антиоксиданти (като фосфити). Първичните антиоксиданти реагират със свободни радикали, за да образуват стабилни съединения, докато вторичните антиоксиданти разлагат пероксиди в не -реактивни продукти. Комбинация от първични и вторични антиоксиданти често се използва за постигане на най -добри резултати по отношение на UV резистентност и дългосрочна стабилност на лепилото.
Повърхностно покритие и защита
Друг подход за подобряване на устойчивостта на UV на лепилата за ламиниране на водната основа е да се прилагат защитно повърхностно покритие. Може да се нанесе ясно устойчиво на UV покритие върху ламинираната повърхност, за да се защити лепилото от директна UV експозиция. Това покритие може да бъде формулирано с високоефективни полимери и UV абсорбатори, за да се осигури допълнителен слой защита.
Налични са различни видове повърхностни покрития, като покрития на акрилна основа и покрития на базата на полиуретан. Акрилните покрития са известни със своята добра атмосферни влияния и прозрачност, докато полиуретановите покрития предлагат отлична устойчивост на абразия и гъвкавост. Изборът на покритие зависи от специфичните изисквания на приложението, като вида на субстрата, очакваното ниво на експозиция на UV и желания вид на крайния продукт.
Оптимизация на процесите
В допълнение към аспектите на формулировката, процесите на производство и прилагане на лепилата за ламиниране на водна основа също могат да повлияят на тяхната UV устойчивост. По време на производствения процес правилното смесване и дисперсия на съставките са от решаващо значение за осигуряване на равномерно разпределение на UV абсорбатори, антиоксиданти и други добавки. Неадекватното смесване може да доведе до локални вариации в свойствата на лепилото, което може да доведе до неравномерно устойчивост на UV.
Процесът на кандидатстване също трябва да бъде оптимизиран. Например, дебелината на лепилния слой може да повлияе на неговото UV съпротивление. По -дебел лепилен слой може да осигури по -добра защита срещу UV лъчение, но може също да повлияе на гъвкавостта и външния вид на ламинирания продукт. Условията на сушене, като температура и влажност, по време на процеса на ламиниране също могат да повлияят на крайните свойства на лепилото. Правилното втвърдяване на лепилото е от съществено значение за развитието на пълната му якост на свързване и устойчивостта на UV.
Тестване и контрол на качеството
За да се гарантира ефективността на стратегиите, използвани за подобряване на устойчивостта на UV на лепилата за ламиниране на водна основа, са необходими строги тестове и контрол на качеството. Налични са няколко стандартни метода за изпитване за оценка на UV устойчивостта на лепилата, като ASTM G154 тест, който излага лепилните проби на изкуствена UV светлина при контролирани условия.
В допълнение към лабораторните тестове, могат да се проведат и тестове за световна експозиция. Пробите от ламинираните продукти могат да бъдат поставени във външна среда с висока UV експозиция за определен период от време. След това промените в цвета, силата на връзката и други свойства на лепилото могат да бъдат оценени. Чрез редовно тестване и наблюдение на UV съпротивата на нашите продукти, можем да гарантираме, че те отговарят на висококачествените стандарти, очаквани от нашите клиенти.
Заключение
Подобряването на устойчивостта на UV на лепилата на ламиниране на базата на вода е сложна, но постижима цел. Чрез внимателно подбор на смоли с висока производителност, включване на UV абсорбатори и антиоксиданти, прилагане на защитни повърхностни покрития, оптимизиране на процесите на производство и прилагане и провеждане на задълбочено тестване и контрол на качеството, можем значително да подобрим UV устойчивостта на нашите лепила.
Като доставчик на лепило на ламиниране на базата на вода, ние се ангажираме да предоставим на нашите клиенти продукти, които предлагат отлична UV съпротива и отговарят на техните специфични нужди за опаковане. Ако се интересувате да научите повече за нашите лепила за ламиниране на базата на вода или искате да обсъдите вашите изисквания за устойчиви на UV лепила, ние ви насърчаваме да се свържете с нас за допълнителна информация и да започнете дискусия за обществени поръчки.
ЛИТЕРАТУРА
- ASTM International. ASTM G154 - 16A, Стандартна практика за експлоатация на флуоресцентна ултравиолетова (UV) апарат за лампа за излагане на не -метални материали. West Conshohocken, PA: ASTM International, 2016.
- Wypych, G. Наръчник за деградация и стабилизация на UV. William Andrew Publishing, 2012.
- Mittal, KL Adsion Science and Engineering: повърхности, химия и приложения. Elsevier, 2006.
