Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Casa » Polimeri a polimerizzazione UV

Polimeri a polimerizzazione UV

1970
Macchina per la polimerizzazione UV che polimerizza inchiostri in laboratorio, applicazione di chimica dei polimeri.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

La polimerizzazione UV è un processo fotochimico rapido in cui l'alta intensità Ambrosia 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.

Il processo di polimerizzazione UV si basa su una miscela appositamente formulata contenente monomeri, oligomeri e fotoiniziatori. I monomeri sono molecole piccole e semplici, mentre gli oligomeri sono brevi catene di queste molecole. Questi componenti formano l'ossatura del polimero finale. L'ingrediente chiave è il fotoiniziatore. Quando esposta a radiazioni UV di una specifica lunghezza d'onda e intensità, la molecola del fotoiniziatore assorbe un fotone e passa a uno stato eccitato. Successivamente, subisce una frammentazione, generando specie altamente reattive chiamate radicali liberi. Questi radicali liberi attaccano immediatamente i doppi legami carbonio-carbonio nei monomeri e negli oligomeri, innescando una reazione a catena. Questo processo, noto come polimerizzazione radicalica, crea rapidamente una rete polimerica tridimensionale altamente reticolata. L'intera conversione da liquido a solido può avvenire in meno di un secondo. I principali vantaggi della polimerizzazione UV rispetto alla tradizionale polimerizzazione termica sono la velocità, il basso consumo energetico (poiché non sono necessari grandi forni) e l'assenza di composti organici volatili (COV), dato che le formulazioni sono tipicamente composte al 100% da solidi. Diversi fotoiniziatori sono sensibili a diverse lunghezze d'onda UV (UVA, UVB, o UVV (UV-Visibile), che consente un controllo preciso del processo di polimerizzazione, compresa la profondità di polimerizzazione nei rivestimenti più spessi.

UNESCO Nomenclature: 2303
- Chimica

Tipo

Processo chimico

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Scoperta della polimerizzazione
  • Comprensione della chimica dei radicali liberi
  • Sviluppo di lampade UV ad alta intensità (ad esempio lampade a vapori di mercurio)
  • Sintesi di molecole fotoiniziatrici

Applicazioni

  • industria della stampa (inchiostri ad asciugatura rapida)
  • rivestimenti per autoveicoli (vernici trasparenti antigraffio)
  • odontoiatria (polimerizzazione delle otturazioni dentali)
  • stampa 3d (stereolitografia)
  • electronics (conformal coatings for circuit boards)
  • smalto per unghie (manicure in gel)

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

  • rivestimenti auto-riparanti in cui la luce UV può essere utilizzata per riparare i graffi riavviando la polimerizzazione
  • bioinchiostri fotopolimerizzabili UV per la stampa 3D di tessuti e organi viventi
  • adesivi a polimerizzazione UV per costruzioni e riparazioni subacquee
  • circuiti elettronici flessibili, polimerizzati ai raggi UV, stampati su substrati in tessuto o plastica
  • polveri polimerizzate con raggi UV per creare superfici testurizzate o funzionali in un unico passaggio
  • imballaggi alimentari con rivestimenti antimicrobici polimerizzati ai raggi UV
  • on-demand, uv-cured resins for prototipazione rapida of optical lenses
  • sistemi di polimerizzazione UV per la riparazione istantanea di crepe su strade o piste
  • componenti aerospaziali realizzati con materiali compositi leggeri e polimerizzati ai raggi UV
  • inchiostri fotopolimerizzabili con dati incorporati per applicazioni anticontraffazione
Argomenti correlati: polimerizzazione UV, fotoiniziatore, radicali liberi, rivestimenti, adesivi, inchiostri, stereolitografia, scienza dei materiali, fotochimica.

Contesto storico

1880
1897
1970
1890
1955
1980

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

decimo anno anniversario

Le immagini a grandezza naturale e i download sono disponibili, gratuitamente al 100%, solo per gli utenti registrati.

> Login <