Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » معالجة البوليمرات بالأشعة فوق البنفسجية

معالجة البوليمرات بالأشعة فوق البنفسجية

1970
UV-curing machine curing inks in a laboratory, polymer chemistry application.

(صورة توضيحية فقط)

المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية هي عملية كيميائية ضوئية سريعة حيث تكون شدة الأشعة عالية الأشعة فوق البنفسجية light is used to instantly cure or dry inks, coatings, and adhesives. The UV energy triggers photoinitiators within the liquid formulation, which then start a polymerization reaction that cross-links the molecules, converting the liquid into a solid in a fraction of a second. Cross-linked acrylic polymers have many applications, among them the sodium polyacrylate uses in diapers and soil conditioners. Whether a sodium polyacrylate biodegradable version can be made without losing absorbency is still a research question.

تعتمد عملية المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية على مزيج مُصمم خصيصًا يحتوي على مونومرات، وأوليغومرات، ومُحفزات ضوئية. المونومرات جزيئات صغيرة وبسيطة، بينما الأوليغومرات سلاسل قصيرة من هذه الجزيئات. تُشكل هذه المكونات الهيكل الأساسي للبوليمر النهائي. المكون الرئيسي هو المُحفز الضوئي. عند تعريضه للأشعة فوق البنفسجية ذات طول موجي وكثافة محددين، يمتص جزيء المُحفز الضوئي فوتونًا وينتقل إلى حالة مُثارة. ثم يخضع للتفتت، مُولدًا أنواعًا شديدة التفاعل تُسمى الجذور الحرة. تُهاجم هذه الجذور الحرة على الفور الروابط المزدوجة بين ذرات الكربون في المونومرات والأوليغومرات، مُطلقةً تفاعلًا متسلسلًا. تُعرف هذه العملية باسم بلمرة الجذور الحرة، وتُنتج بسرعة شبكة بوليمرية ثلاثية الأبعاد عالية الترابط. يُمكن أن يحدث التحول الكامل من الحالة السائلة إلى الصلبة في أقل من ثانية. تتمثل المزايا الرئيسية للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية مقارنةً بالمعالجة الحرارية التقليدية في السرعة، وانخفاض استهلاك الطاقة (لعدم الحاجة إلى أفران كبيرة)، وانعدام المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) لأن التركيبات عادةً ما تكون صلبة بنسبة 100%. وتختلف حساسية المحفزات الضوئية المختلفة لأطوال موجات الأشعة فوق البنفسجية المختلفة.جامعة فرجينيا, الأشعة فوق البنفسجية ب، أو الأشعة فوق البنفسجية المرئية)، مما يسمح بالتحكم الدقيق في عملية المعالجة، بما في ذلك عمق المعالجة في الطلاءات السميكة.

UNESCO Nomenclature: 2303
– Chemistry

يكتب

Chemical Process

خلل

Substantial

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • اكتشاف البلمرة
  • فهم كيمياء الجذور الحرة
  • تطوير مصابيح الأشعة فوق البنفسجية عالية الكثافة (على سبيل المثال، مصابيح بخار الزئبق)
  • تخليق جزيئات البادئ الضوئي

التطبيقات

  • صناعة الطباعة (الأحبار سريعة الجفاف)
  • طلاءات السيارات (الطلاءات الشفافة المقاومة للخدش)
  • طب الأسنان (علاج حشوات الأسنان)
  • الطباعة ثلاثية الأبعاد (stereolithography)
  • electronics (conformal coatings for circuit boards)
  • طلاء الأظافر (مانيكير الجل)

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • الطلاءات ذاتية الشفاء حيث يمكن استخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية لإصلاح الخدوش عن طريق إعادة بدء البلمرة
  • أحبار حيوية قابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية للطباعة ثلاثية الأبعاد للأنسجة والأعضاء الحية
  • مواد لاصقة معالجة بالأشعة فوق البنفسجية للبناء والإصلاح تحت الماء
  • الدوائر الإلكترونية المرنة المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية المطبوعة على ركائز من القماش أو البلاستيك
  • مساحيق معالجة بالأشعة فوق البنفسجية لإنشاء أسطح محكمة أو وظيفية في خطوة واحدة
  • تغليف المواد الغذائية باستخدام الطلاءات المضادة للميكروبات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية
  • on-demand, uv-cured resins for rapid prototyping of optical lenses
  • أنظمة المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية لإصلاح الشقوق في الطرق أو المدرجات على الفور
  • مكونات الطيران والفضاء المصنوعة من مواد مركبة خفيفة الوزن ومعالجة بالأشعة فوق البنفسجية
  • أحبار قابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية مع بيانات مدمجة لتطبيقات مكافحة التزييف
ذات صلة بـ: المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، البلمرة، المحفز الضوئي، الجذور الحرة، الطلاءات، المواد اللاصقة، الأحبار، الطباعة المجسمة، علم المواد، الكيمياء الضوئية.

السياق التاريخي

1880
1897
1970
1890
1955
1980

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.