tin tức công ty về Từ màu đen sang sáng: Chữa kép (UV + nhiệt) cho các chất nền tối

Từ đen đến sáng: Đóng rắn kép (UV+nhiệt) cho các bề mặt tối màu

  Trong lĩnh vực sơn phủ công nghiệp và xử lý vật liệu, việc xử lý bề mặt của các bề mặt tối màu từ lâu đã được coi là một "vùng đất cấm" đối với những đột phá kỹ thuật. Cho dù đó là tấm đen piano của nội thất ô tô, lớp phủ kim loại mờ của đồ gia dụng, hay vật liệu composite tối màu trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng, hệ thống đóng rắn đơn truyền thống (chẳng hạn như đóng rắn UV thuần túy hoặc đóng rắn nhiệt thuần túy) luôn phải đối mặt với một mâu thuẫn cốt lõi: do sự hấp thụ ánh sáng mạnh của các bề mặt tối màu, việc đóng rắn UV đơn truyền thống thường dẫn đến việc đóng rắn sâu không hoàn toàn do sự thâm nhập ánh sáng không đủ, gây ra các vấn đề như độ bám dính kém và co ngót bề mặt không đều.

  Đóng rắn UV truyền thống dựa vào các chất khơi mào quang học để hấp thụ tia cực tím để tạo ra các gốc tự do, nhưng khi lớp phủ được áp dụng cho một bề mặt tối màu, nồng độ cao của các sắc tố (chẳng hạn như muội than) hoặc các bề mặt tối màu sẽ tạo thành một rào cản ánh sáng tự nhiên. Dữ liệu thử nghiệm cho thấy độ truyền qua của lớp phủ màu đen có độ dày hơn 50μm đối với tia cực tím 365nm là dưới 5%, dẫn đến mức độ liên kết ngang ở đáy lớp phủ chỉ đạt 30%-40% giá trị lý thuyết.

  Khuyết tật đóng rắn này được biểu hiện trực tiếp là giảm khả năng chống chịu thời tiết và độ bền mài mòn không đủ của lớp phủ, đặc biệt nổi bật trong các lĩnh vực cao cấp như nội thất ô tô và vỏ sản phẩm điện tử. Mặc dù hệ thống đóng rắn nhiệt có thể tránh được vấn đề thâm nhập ánh sáng và đạt được sự đóng rắn đồng đều thông qua dẫn nhiệt, nhiệt độ cao hơn 150°C không chỉ dẫn đến nguy cơ biến dạng vật liệu mà còn có khả năng gây biến dạng trong các bề mặt nhạy cảm với nhiệt (chẳng hạn như nhựa và vật liệu composite).

  Hệ thống đóng rắn kép (UV+đóng rắn nhiệt) cung cấp một giải pháp sáng tạo cho vấn đề đóng rắn của các bề mặt tối màu.

  Hệ thống đóng rắn kép tạo thành một cấu trúc ban đầu bằng cách liên kết ngang bề mặt nhanh chóng do ánh sáng UV khởi xướng, sau đó hoàn thành phản ứng trùng hợp sâu với sự trợ giúp của đóng rắn nhiệt, không chỉ giải quyết được giới hạn về sự thâm nhập ánh sáng mà còn cải thiện mật độ tổng thể của vật liệu. Cơ chế hiệp đồng này đặc biệt phù hợp với các vật liệu composite có chứa muội than và các sắc tố tối màu. Chuyển động chuỗi phân tử trong giai đoạn đóng rắn nhiệt có thể lấp đầy các khuyết tật vi mô sau khi đóng rắn UV, để độ bền cắt của vật liệu sau khi đóng rắn nhiệt ở 120-150℃ tăng hơn 40%.

  Hệ thống đóng rắn kép đạt được sự kiểm soát toàn diện từ giao diện vật liệu đến cấu trúc sâu thông qua sự phối hợp tuần tự của ánh sáng UV và năng lượng nhiệt. Những đột phá cụ thể được phản ánh ở ba khía cạnh：

  1. Thiết kế gradient của sự thâm nhập năng lượng

  Trong giai đoạn UV, một nguồn sáng bước sóng ngắn năng lượng cao (chẳng hạn như LED-UV) được sử dụng để đóng rắn nhanh lớp bề mặt để tạo thành một lớp màng bảo vệ dày đặc; trong giai đoạn đóng rắn nhiệt, sự tăng nhiệt độ theo gradient (50-120°C) được sử dụng để kích hoạt tác nhân đóng rắn tiềm ẩn sâu, để phản ứng liên kết ngang được thực hiện theo từng lớp từ bề mặt vào bên trong ma trận. Các thí nghiệm của gã khổng lồ hóa chất BASF đã xác nhận rằng quá trình này làm giảm ứng suất bên trong của lớp phủ 32% và tăng cường độ liên kết với bề mặt lên 8.5MPa.

  2. Tách rời không gian và thời gian của các phản ứng hóa học
  Quá trình đóng rắn có thể được kiểm soát chính xác bằng cách thiết kế một hệ thống phản ứng trực giao của các nhóm nhạy cảm với UV (chẳng hạn như acrylates) và các nhóm được kích hoạt bằng nhiệt (chẳng hạn như isocyanates bị chặn). Chiến lược "liên kết ngang theo giai đoạn" này cho phép lớp phủ duy trì độ cứng cao (≥3H) trong khi vẫn đạt được độ giãn dài khi đứt hơn 15%, giải quyết hoàn toàn mâu thuẫn giữa độ cứng và độ dẻo dai trong các quy trình truyền thống.

  3. Cửa sổ quy trình động

  Thiết bị đóng rắn kép thông minh thích ứng có thể điều chỉnh liều lượng UV và các thông số không khí nóng trong thời gian thực theo màu sắc và độ dày của bề mặt. Mô-đun điều khiển AI do Core Rate Intelligence phát triển có thể tăng sản lượng đóng rắn của các bề mặt tối màu từ 68% của UV đơn lên 98%, đồng thời giảm mức tiêu thụ năng lượng 40%. Khả năng thích ứng động này làm cho hệ thống đóng rắn kép trở thành một "giải pháp linh hoạt" để đáp ứng nhu cầu sản xuất được cá nhân hóa.