A cura por UV e EB geralmente descreve o uso de feixe de elétrons (EB), luz ultravioleta (UV) ou luz visível para polimerizar uma combinação de monômeros e oligômeros sobre um substrato. O material curado por UV e EB pode ser formulado como tinta, revestimento, adesivo ou outro produto. O processo também é conhecido como cura por radiação ou radcure, pois UV e EB são fontes de energia radiante. As fontes de energia para cura por UV ou luz visível são tipicamente lâmpadas de mercúrio de média pressão, lâmpadas de xenônio pulsadas, LEDs ou lasers. O feixe de elétrons – diferentemente dos fótons de luz, que tendem a ser absorvidos principalmente na superfície dos materiais – tem a capacidade de penetrar na matéria.
Três razões convincentes para adotar a tecnologia UV e EB
Economia de energia e aumento da produtividade: Como a maioria dos sistemas não utiliza solventes e requer menos de um segundo de exposição, os ganhos de produtividade podem ser enormes em comparação com as técnicas de revestimento convencionais. Velocidades de linha de 300 m/min são comuns e o produto fica imediatamente pronto para testes e envio.
Adequado para substratos sensíveis: A maioria dos sistemas não contém água nem solventes. Além disso, o processo proporciona controle total da temperatura de cura, tornando-o ideal para aplicação em substratos sensíveis ao calor.
Ecológico e fácil de usar: as composições geralmente são isentas de solventes, portanto, emissões e inflamabilidade não são uma preocupação. Os sistemas de cura por luz são compatíveis com quase todas as técnicas de aplicação e exigem um espaço mínimo. As lâmpadas UV geralmente podem ser instaladas em linhas de produção existentes.
Composições curáveis por UV e EB
Os monômeros são os blocos de construção mais simples a partir dos quais os materiais orgânicos sintéticos são produzidos. Um monômero simples derivado do petróleo é o etileno. Ele é representado por: H₂C=CH₂. O símbolo “=” entre as duas unidades ou átomos de carbono representa um sítio reativo ou, como os químicos se referem a ele, uma “ligação dupla” ou insaturação. São sítios como esses que são capazes de reagir para formar materiais químicos maiores ou mais complexos, chamados oligômeros e polímeros.
Um polímero é um agrupamento de muitas unidades repetidas (ou seja, poli-) do mesmo monômero. O termo oligômero é um termo específico usado para designar os polímeros que frequentemente podem sofrer reações adicionais para formar uma grande combinação de polímeros. Os sítios de insaturação em oligômeros e monômeros, isoladamente, não sofrem reação ou reticulação.
No caso da cura por feixe de elétrons, os elétrons de alta energia interagem diretamente com os átomos do sítio insaturado para gerar uma molécula altamente reativa. Se a luz UV ou visível for utilizada como fonte de energia, um fotoiniciador é adicionado à mistura. O fotoiniciador, quando exposto à luz, gera radicais livres ou reações que iniciam a reticulação entre os sítios de insaturação.
Oligômeros: As propriedades gerais de qualquer revestimento, tinta, adesivo ou aglutinante reticulado por energia radiante são determinadas principalmente pelos oligômeros utilizados na formulação. Oligômeros são polímeros de peso molecular moderadamente baixo, a maioria dos quais é baseada na acrilação de diferentes estruturas. A acrilação confere a insaturação ou o grupo “C=C” às extremidades do oligômero.
Monômeros: Os monômeros são usados principalmente como diluentes para reduzir a viscosidade do material não curado, facilitando a aplicação. Podem ser monofuncionais, contendo apenas um grupo reativo ou sítio de insaturação, ou multifuncionais. Essa insaturação permite que reajam e se incorporem ao material curado ou acabado, em vez de volatilizarem para a atmosfera, como é comum em revestimentos convencionais. Os monômeros multifuncionais, por conterem dois ou mais sítios reativos, formam ligações entre moléculas de oligômeros e outros monômeros na formulação.
Fotoiniciadores: Este ingrediente absorve luz e é responsável pela produção de radicais livres ou íons. Radicais livres ou íons são espécies de alta energia que induzem a reticulação entre os sítios de insaturação de monômeros, oligômeros e polímeros. Fotoiniciadores não são necessários em sistemas curados por feixe de elétrons, pois os elétrons são capazes de iniciar a reticulação.
Aditivos: Os mais comuns são os estabilizantes, que previnem a gelificação durante o armazenamento e a cura prematura devido à baixa exposição à luz. Pigmentos de cor, corantes, antiespumantes, promotores de adesão, agentes fosqueantes, agentes umectantes e auxiliares de deslizamento são exemplos de outros aditivos.
Data da publicação: 01/01/2025
