الراتنجات القابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية المنقولة بالماء لتطبيقات الأخشاب الصناعية

أظهرت كيمياء الأشعة فوق البنفسجية المنقولة بالماء (WB) نموًا كبيرًا في أسواق الأخشاب الصناعية الداخلية لأن التكنولوجيا توفر أداءً ممتازًا وانبعاثات مذيبات منخفضة وزيادة كفاءة الإنتاج. توفر أنظمة الطلاء بالأشعة فوق البنفسجية للمستخدم النهائي فوائد المقاومة المتميزة للمواد الكيميائية والخدش، ومقاومة ممتازة للكتل، والمركبات العضوية المتطايرة المنخفضة جدًا، ومساحة صغيرة للمعدات مع مساحة تخزين أقل مطلوبة. تتميز هذه الأنظمة بخصائص يمكن مقارنتها بشكل إيجابي مع أنظمة اليوريثان المكونة من مكونين دون مضاعفات الروابط المتشابكة الخطرة والمخاوف المتعلقة بحياة الوعاء. يعتبر النظام الشامل فعالاً من حيث التكلفة بسبب زيادة سرعات الإنتاج وانخفاض تكاليف الطاقة. يمكن أن تكون هذه المزايا نفسها مفيدة للتطبيقات الخارجية التي يتم تطبيقها في المصنع بما في ذلك إطارات النوافذ والأبواب والجوانب وغيرها من أعمال المطاحن. تستخدم قطاعات السوق هذه بشكل تقليدي مستحلبات الأكريليك ومشتتات البولي يوريثين لأنها تتمتع بلمعان ممتاز واحتفاظ بالألوان، كما أنها تثبت متانة فائقة. في هذه الدراسة، تم تقييم راتنجات البولي يوريثين-الأكريليك ذات وظيفة الأشعة فوق البنفسجية وفقًا لمواصفات الصناعة لتطبيقات الأخشاب الصناعية الداخلية والخارجية.

تُستخدم ثلاثة أنواع من الطلاءات القائمة على المذيبات بشكل شائع في تطبيقات الأخشاب الصناعية. عادة ما يكون ورنيش النيتروسليلوز عبارة عن مزيج منخفض المواد الصلبة من النيتروسليلوز والزيوت أو الألكيدات ذات الأساس الزيتي. هذه الطلاءات سريعة الجفاف ولها قدرة عالية على اللمعان. يتم استخدامها عادة في تطبيقات الأثاث السكني. لديهم عيب الاصفرار مع مرور الوقت ويمكن أن تصبح هشة. لديهم أيضًا مقاومة كيميائية ضعيفة. يحتوي طلاء النيتروسليلوز على نسبة عالية جدًا من المركبات العضوية المتطايرة، عادة عند 500 جم/لتر أو أعلى. الورنيش المحفز مسبقًا عبارة عن مزيج من النيتروسليلوز والزيوت أو الألكيدات ذات الأساس الزيتي والملدنات واليوريا فورمالدهايد. ويستخدمون محفزًا حمضيًا ضعيفًا مثل فوسفات حمض البوتيل. مدة صلاحية هذه الطلاءات حوالي أربعة أشهر. يتم استخدامها في الأثاث المكتبي والمؤسسي والسكني. تتمتع الورنيش المحفز مسبقًا بمقاومة كيميائية أفضل من الورنيش النيتروسليلوز. لديهم أيضًا نسبة عالية جدًا من المركبات العضوية المتطايرة. ورنيش التحويل عبارة عن مزيج من الألكيدات ذات الأساس الزيتي واليوريا فورمالدهايد والميلامين. يستخدمون محفزًا حمضيًا قويًا مثل حمض التولوين السلفونيك. لديهم عمر وعاء من 24 إلى 48 ساعة. يتم استخدامها في خزائن المطبخ، أثاث المكاتب وتطبيقات الأثاث السكني. تتمتع ورنيشات التحويل بأفضل خصائص الأنواع الثلاثة من الطلاءات القائمة على المذيبات المستخدمة عادةً في الأخشاب الصناعية. لديهم نسبة عالية جدًا من المركبات العضوية المتطايرة وانبعاثات الفورمالديهايد.

يمكن أن تكون مستحلبات الأكريليك المتشابكة ذات الأساس المائي ومشتتات البولي يوريثين بدائل ممتازة للمنتجات القائمة على المذيبات لتطبيقات الأخشاب الصناعية. توفر مستحلبات الأكريليك مقاومة جيدة جدًا للمواد الكيميائية والكتل، وقيم صلابة فائقة، ومتانة متميزة وقابلية للعوامل الجوية، وتحسين الالتصاق بالأسطح غير المسامية. تتميز بأوقات جفاف سريعة، مما يمكّن الشركة المصنعة للخزانة أو الأثاث أو منتجات البناء من التعامل مع الأجزاء بعد وقت قصير من التطبيق. توفر PUDs مقاومة ممتازة للتآكل، ومرونة، ومقاومة للخدش والتآكل. إنهم شركاء مزج جيدون مع مستحلبات الأكريليك لتحسين الخواص الميكانيكية. يمكن أن تتفاعل كل من مستحلبات الأكريليك وPUDs مع كيمياء متشابكة مثل البولي إيزوسيانات أو البولي أزيريدين أو الكاربوديميدات لتشكيل طبقات 2K ذات خصائص محسنة.

أصبحت الطلاءات القابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية المنقولة بالماء خيارات شائعة لتطبيقات الأخشاب الصناعية. يختار مصنعو خزائن المطبخ والأثاث هذه الطلاءات لأنها تتمتع بمقاومة ممتازة وخصائص ميكانيكية وخصائص تطبيق ممتازة وانبعاثات مذيبات منخفضة جدًا. تتميز طبقات الطلاء WB UV بمقاومة ممتازة للكتلة مباشرة بعد المعالجة، مما يسمح بتكديس الأجزاء المطلية وتعبئتها وشحنها مباشرة خارج خط الإنتاج دون الحاجة إلى وقت طويل لتطوير الصلابة. يعد تطور الصلابة في طلاء WB UV مثيرًا ويحدث في ثوانٍ. إن المقاومة الكيميائية والبقع لطلاءات WB UV تتفوق على مقاومة ورنيش التحويل المعتمد على المذيبات.

تتمتع طلاءات WB للأشعة فوق البنفسجية بالعديد من المزايا الكامنة. في حين أن أوليجومرات الأشعة فوق البنفسجية الصلبة بنسبة 100% تكون عادةً عالية اللزوجة ويجب تخفيفها باستخدام مواد مخففة تفاعلية، فإن أجهزة PUDs للأشعة فوق البنفسجية WB منخفضة اللزوجة، ويمكن تعديل اللزوجة باستخدام معدلات ريولوجيا WB التقليدية. تتميز أجهزة PUDs للأشعة فوق البنفسجية WB بوزن جزيئي مرتفع في البداية ولا تبني وزنًا جزيئيًا لأنها تعالج بشكل كبير مثل الطلاءات الصلبة للأشعة فوق البنفسجية بنسبة 100%. نظرًا لأنها تحتوي على انكماش قليل أو معدوم أثناء المعالجة، فإن WB UV PUDs تتمتع بقدرة التصاق ممتازة على العديد من الركائز. يمكن التحكم بسهولة في لمعان هذه الطلاءات باستخدام عوامل التلميع التقليدية. يمكن أن تكون هذه البوليمرات صلبة للغاية ولكنها أيضًا مرنة للغاية، مما يجعلها مرشحة مثالية لطلاء الخشب الخارجي.