
18.03.2025 by Aileen Sammler
УФ-отверждение в полимерах: Исследование с помощью термического анализа и реологии с помощью приборов NETZSCH
Роль УФ-отверждения в полимерах: Почему оно революционизирует промышленность
Роль УФ-отверждения в полимерах: Исследование с помощью термического анализа и реологии с помощью приборов NETZSCH
Ультрафиолетовое (УФ) отверждение изменило процесс обработки материалов во многих отраслях промышленности, обеспечив быструю, энергоэффективную и не требующую растворителей полимеризацию. От высокоэффективных покрытий в автомобильном секторе, прочных медицинских клеев и биосовместимых стоматологических материалов до высокоточных смол для 3D-печати- УФ-отверждаемые материалы расширяют границы инноваций. В отличие от традиционного термического отверждения, требующего длительного нагрева, УФ-отверждение обеспечивает мгновенное затвердевание, что значительно повышает скорость производства и снижает энергопотребление.
Одним из основных изменений в отрасли является переход от традиционных ламп на основе паров ртути к системам светодиодного УФ-отверждения. Светодиодные УФ-лампы отличаются более длительным сроком службы, меньшим энергопотреблением и более точным контролем длины волны, что позволяет повысить эффективность отверждения и сделать производственные процессы более устойчивыми. Однако такой переход требует внесения изменений в рецептуры материалов, которые можно оптимизировать с помощью точного термического и реологического анализа.
Однако оптимизация рецептур УФ-отверждаемых полимеров требует глубокого понимания их термического поведения, кинетики отверждения и реологических свойств. Передовые методы термического и реологического анализа, предлагаемые компанией NETZSCH, позволяют получить критически важное представление об этих процессах, обеспечивая надежность и эффективность УФ-отверждаемых материалов в реальных условиях применения.



Понимание УФ-отверждения полимеров
УФ-отверждаемые полимеры основаны на фотоинициаторах, которые при воздействии ультрафиолетового света генерируют реактивные вещества, запускающие полимеризацию. Это приводит к образованию высокосшитых структур с превосходной механической и химической стойкостью. Основные преимущества УФ-отверждения включают в себя:
- Мгновенное отверждение: Сокращение времени обработки с нескольких часов до нескольких секунд
- Низкая потребность в энергии: Отпадает необходимость в высокотемпературных печах
- Экологичность: составы, не содержащие растворителей, снижают выбросы летучих органических соединений
- Точный контроль: Локальное отверждение обеспечивает аддитивное производство с высоким разрешением
Чтобы подобрать оптимальный состав для УФ-отверждения, необходимо охарактеризовать его поведение при отверждении, изменение вязкости и механические свойства после отверждения с помощью передовых аналитических методов.
Методы термического анализа на сайте NETZSCH для УФ-отверждения
1. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)
- Применение: Измеряет тепловой поток, связанный с реакциями отверждения и фазовыми переходами.
- Актуальность для УФ-отверждения: Фото-ДСК позволяет в режиме реального времени контролировать УФ-индуцированную полимеризацию, помогая определить кинетику реакции и общую энтальпию полимеризации.
- NETZSCH Прибор:DSC 300 Caliris®
- Ознакомьтесь со следующим примером применения: Термическая и реологическая характеристика отверждения геля для ногтей - NETZSCH Analyzing & Testing
- Смотрите также наш короткий вебинар:Эпизод 22: Изучение УФ-отверждения с помощью ДСК
2. Динамический механический анализ (ДМА)
- Применение: Оценка механических свойств материалов при их напряжении и деформации.
- Относится к УФ-отверждению: Наблюдает за вязкоупругими изменениями во время и после УФ-облучения, оценивая плотность сшивки и развитие механической прочности.
- NETZSCH Прибор:DMA 303 Eplexor®
- Читайте также следующий пример применения: Кинетический анализ модуля упругости для прогнозирования термического отверждения системы смол, отверждаемых ультрафиолетовым излучением - NETZSCH Analyzing & Testing
3. Диэлектрический анализ (DEA)
- Применение: Отслеживает изменения диэлектрических свойств, позволяя понять динамику полимеризации.
- Актуальность для УФ-отверждения: DEA позволяет проводить анализ полимеризации in-situ в режиме реального времени, определяя степень сшивания и ход реакции.
- NETZSCH Прибор:DEA 288 Ionic
- Посмотрите наш короткий вебинар, чтобы узнать больше: Эпизод 23: Изучение УФ-отверждения с помощью DEA
4. Моделирование кинетики с помощью NETZSCH Kinetics Neo
NETZSCHKinetics NeoAdvanced Software - это решение, которое обеспечивает точное моделирование и симуляцию кинетики отверждения УФ-отверждаемых полимеров, позволяя производителям прогнозировать поведение реакции, оптимизировать параметры рецептуры и повышать эффективность процесса.
- Применение: Прогнозирование кинетики отверждения и механизмов реакции на основе экспериментальных данных.
- Актуальность для УФ-отверждения: Обеспечивает точное моделирование УФ-индуцированной полимеризации, позволяя оптимизировать рецептуру и параметры процесса.
- NETZSCH Программное обеспечение:Kinetics Neo
- Чтобы узнать больше, пожалуйста, прочитайте следующую статью в блоге: Углубленное кинетическое моделирование фотоиндуцированной полимеризации с учетом интенсивности УФ-света - NETZSCH Analyzing & Testing
Загрузите бесплатную пробную версию здесь: Запрос демо-версии Kinetics Form - NETZSCH Kinetics Neo
5. Реологический анализ полимеров, отверждаемых ультрафиолетовым излучением
Вращательная реометрия
- Применение: Измеряет вязкость и вязкоупругое поведение при сдвиге.
- Актуальность для УФ-отверждения: Помогает оптимизировать текучесть УФ-смолы перед отверждением и отслеживает изменения вязкости и модуля упругости в процессе фотополимеризации.
- NETZSCH Прибор:Реометр Kinexus Prime (с аксессуаром для УФ-отверждения)
- Ознакомьтесь также со следующим примером из практики по УФ-отверждению смол и клеев для 3D-печати:Определение профиля отверждения и усадки фотополимеров после отверждения с помощью УФ-аксессуара на ротационном реометре - NETZSCH Анализ и тестирование
Заключение
Возможность точного определения характеристик УФ-отверждаемых материалов имеет решающее значение для развития приложений в аддитивном производстве, электронике, медицинских устройствах и высокоэффективных покрытиях. NETZSCH современные приборы, включая DSC 300 Caliris®, DMA 303 Eplexor®, DEA 288 Ionic и реометры серии Kinexus Prime, позволяют получить беспрецедентное представление о кинетике отверждения, механических свойствах и реологическом поведении полимеров, чувствительных к УФ-излучению. Используя эти аналитические инструменты, производители могут улучшить характеристики материалов, уменьшить количество дефектов и оптимизировать производственные процессы.
Для получения более подробной информации и исследований по применению посетите наш сайт или свяжитесь с нами напрямую в любое время.

Смотрите также серию вебинаров о мифах, связанных с 3D-печатью
