Guia de uso de aditivos químicos: Como resolver cinco problemas comuns?

Os engenheiros que trabalham com tintas e vernizes frequentemente se deparam com problemas frustrantes, como aplicação irregular de tinta, bolhas e cores incorretas. Esses problemas geralmente não se devem às principais matérias-primas, mas sim à seleção incorreta de pequenas quantidades de "aditivos". Abaixo, compilei cinco dos problemas mais comuns e suas soluções, com base na experiência prática em produção. Espero que isso seja útil para todos.

Problema 1: O que fazer se a tinta secar muito lentamente durante a impressão UV em filme plástico?

Situação específica:

Padrões de impressão em filmes plásticos muito finos (como filmes PE e PP) usados em sacolas de embalagem, usando impressão UV LED. A velocidade da linha de produção precisa ser muito rápida (mais de 150 metros por minuto), mas a tinta não seca completamente ou seca muito lentamente, afetando a eficiência.

Por que isso acontece:

Tinta UV tradicional "fotoiniciadores" (que podem ser entendidos como "catalisadores de secagem") foram projetados para lâmpadas de mercúrio antigas e não são muito "sensíveis" à luz ultravioleta específica (principalmente 395 nanômetros) emitida pelas modernas lâmpadas LED de baixo consumo de energia, de modo que a reação é lenta.

Soluções:

• Altere o "catalisador":

Substitua o ingrediente principal por um fotoiniciador do tipo "TPO", que é particularmente bom em absorver a luz de 395 nanômetros, portanto, seca mais rápido.

• Adicione um "ajudante":

O uso apenas de TPO pode deixar a superfície levemente pegajosa (devido à inibição do ar). Uma pequena quantidade de um co-iniciador do tipo "amina" (como o EDB) pode ser adicionada para eliminar a interferência do ar e garantir a secagem completa da superfície.

• Observe os efeitos colaterais:

Evite usar a expressão antiquada “benzofenona” (BP). Embora seja eficaz, tende a amarelar o filme e tem um odor forte.

• Como determinar se está funcionando:

Use instrumentos profissionais para medir se a taxa de conversão dos componentes reativos na tinta excede 95%; ou use fita para testar se o padrão impresso é removido pela fita.

Pergunta 2: Ao produzir revestimentos à base de água, a agitação e o enchimento geram muita espuma que é difícil de eliminar. O que pode ser feito?

Situação específica:

Na fabricação de tinta látex, a agitação da máquina em alta velocidade, o transporte por bomba e o enchimento final em baldes introduzem muito ar, criando uma espuma estável. Isso resulta em um enchimento incompleto dos baldes e em uma aparência desagradável.

Por que isso acontece:

Os antiespumantes baratos à base de óleo mineral inicialmente quebram a espuma, mas seu efeito diminui com o tempo e a espuma reaparece. A adição de uma quantidade excessiva também pode causar "crateras" na película de tinta (pequenos buracos).

O que fazer:

- Escolha o tipo certo:

Use um antiespumante compostoO ideal é que o produto contenha "silicone modificado com poliéter" e "partículas de sílica hidrofóbica". O primeiro age como uma "lança", perfurando rapidamente as bolhas grandes, enquanto o segundo age como "areia", adsorvendo e eliminando continuamente as bolhas pequenas, o que resulta em um efeito mais duradouro.

- Verifique os dados principais:

Peça ao fornecedor um relatório de teste de "supressão de espuma a longo prazo" para ver se a espuma permanece em um nível muito baixo por meia hora.

• Preste atenção à adição:

Não adicione tudo de uma vez. Adicione-o em duas etapas: adicione metade durante a moagem do pigmento (para eliminar a espuma de produção) e adicione a outra metade antes de terminar a pintura (para evitar a formação de espuma durante o enchimento). Depois de adicionar, mexa suavemente por algum tempo para garantir uma mistura completa.

- Como determinar se ele é eficaz:

Coloque a tinta acabada em um forno a 50°C por duas semanas (para simular o armazenamento de longo prazo), depois retire-a e agite-a para ver a quantidade de espuma presente; examine a superfície da película de tinta pulverizada com uma lupa para verificar a suavidade.

Pergunta 3: Ao aplicar uma camada espessa de tinta em um maquinário de construção, a tinta tende a cair em superfícies verticais, mas deseja-se um acabamento liso. Como isso pode ser equilibrado?

Situação específica:

Ao pintar equipamentos grandes, como escavadeiras e máquinas agrícolas, a tinta tem um alto teor de sólidos (é bastante viscosa). Quando pulverizada em grandes placas de metal verticais, ela tende a se soltar antes de secar. Entretanto, por motivos estéticos, deseja-se um acabamento muito liso após a secagem.

Por que isso acontece:

Para evitar a flacidez, a tinta precisa ser "mais espessa" (tixotrópica), mas isso prejudica sua capacidade de fluir e nivelar. Por outro lado, para obter um acabamento liso, a tinta é mais propensa à flacidez. Isso é uma contradição.

O que fazer:

• Use dois componentes diferentes para funções diferentes:

Anti-flacidez: Adicione uma pequena quantidade de sílica pirogênica (por exemplo, R972). Ela age como uma rede, tornando a tinta "mais espessa" quando parada, impedindo que ela flua facilmente, sem afetar significativamente o brilho.

• Promover o nivelamento:

Adicione uma pequena quantidade de um agente de nivelamento acrílico de alto peso molecular (por exemplo, BYK-361N). Isso uniformiza principalmente a tensão superficial da tinta, ajudando-a a fluir e nivelar.

• Ajuste da "taxa de evaporação":

Adicione um solvente de secagem lenta (por exemplo, S-150) para manter a superfície da tinta "úmida" por mais tempo, permitindo mais tempo para o nivelamento sem causar flacidez severa.

• Como determinar se está correto:

Use um "medidor de flacidez" especializado para testar se uma película de tinta úmida de uma espessura específica flui; após a secagem, meça se o brilho é suficientemente alto e se a superfície é suficientemente lisa.

Pergunta 4: Produzimos pastas de cores universais, mas elas causam problemas (separação de cores, manchas) quando usadas em diferentes sistemas de pintura. O que podemos fazer?

Situação específica:

O fabricante da pasta de cor vende suas pastas de cor para diferentes fabricantes de tintas. Alguns fabricantes usam resinas alquídicas, enquanto outros usam resinas acrílicas ou de poliuretano. A pasta de cor funciona bem em um sistema, mas, quando trocada por outro sistema, os pigmentos se agregam (floculam) ou a cor fica irregular.

Por que isso acontece:

O "dispersante" na pasta de cor age como uma mão, segurando as partículas de pigmento e mantendo-as dispersas de forma estável. As resinas em diferentes tintas são como diferentes "ambientes", e alguns "ambientes" podem afastar a "mão" do dispersante, deixando os pigmentos sem controle e fazendo com que se aglomerem.

O que fazer:

• Escolha uma "mão" que segure com firmeza:

Use dispersantes de copolímero em bloco. Eles têm várias "mãos" que agarram firmemente os pigmentos e têm menos probabilidade de serem separados por diferentes "ambientes" de resina.

• Escolha uma "mão" com grande capacidade de adaptação:

A cadeia que se estende a partir dessa "mão" (cadeia de solvatação) deve ser de polaridade média (por exemplo, uma cadeia de poliéster), para que possa permanecer estável em resinas polares e não polares, garantindo ampla compatibilidade.

• Realizar testes de mistura:

Misture a pasta colorida com todas as resinas que o cliente poderá usar e faça um "teste de fricção com o dedo": Raspe a mistura em um cartão de teste preto e branco, esfregue uma parte com o dedo e compare a cor das áreas esfregadas e não esfregadas. Se as cores forem consistentes, não há problema.

• Como determinar se ele é bom:

Após misturar a pasta de cor com pelo menos 5 resinas comuns, a finura não deve mudar e não deve haver sedimentação ou aglomeração após uma semana.

Pergunta 5: A tinta branca UV fica amarela facilmente. Como podemos mantê-la branca por um longo tempo?

Situação específica:

A tinta branca UV usada para rótulos e embalagens de alta qualidade parece muito branca quando recém-impressa, mas depois de algum tempo, ou depois de ficar exposta à luz por muito tempo, ela se torna visivelmente amarela, o que afeta significativamente sua aparência.

Por que isso acontece?

Em primeiro lugar, alguns fotoiniciadores na tinta (como ITX e BP) são propensos a amarelar sozinhos ou após a reação; em segundo lugar, o branco é o mais sensível ao amarelamento, e a exposição à luz desencadeia uma reação de oxidação contínua, levando a um amarelamento crescente.

O que fazer:

• Evite a fonte:

Evite resolutamente usar fotoiniciadores propensos ao amarelamento, como ITX e benzofenona (BP), e também evite sistemas que exijam "aminas" como co-iniciadores.

• Use uma boa combinação:

Recomendamos a combinação do Irgacure 184 e do TPO. O 184 é responsável pela secagem da superfície, e o TPO é responsável pela secagem das camadas mais profundas. Esses dois produtos trabalham juntos de forma eficaz, e ambos são variedades de baixo amarelamento.

• Adicione um "guarda-chuva protetor":

Adicione uma pequena quantidade de um estabilizador de luz composto, que contém "estabilizadores de luz de amina impedida (HALS)" e "absorvedores de ultravioleta (UVA)". O primeiro age como um "guarda-costas" para capturar os radicais livres que causam o amarelamento, e o segundo age como um "protetor solar" para absorver a luz ultravioleta, evitando o amarelamento em dois aspectos.

• Como determinar se ele é bom:

Use um colorímetro para fazer a medição. O valor de brancura L deve ser alto (>92) e o valor de amarelamento b deve ser baixo (<1,0) imediatamente após a cura; após um período de envelhecimento acelerado sob luz ultravioleta.

Em resumo

A solução dos problemas relacionados a esses aditivos químicos é, na verdade, bastante simples: primeiro, entenda as circunstâncias específicas em que os problemas ocorrem; depois, identifique exatamente qual etapa do processo está causando o problema; em seguida, selecione um aditivo projetado especificamente para tratar dessa questão específica; e, por fim, defina padrões claros para verificar se o problema foi realmente resolvido.

Seguindo essa abordagem, e por meio de repetidas tentativas e coleta de dados, você pode gradualmente deixar de confiar apenas na experiência e na tentativa e erro, e seu trabalho se tornará muito mais eficiente e eficaz.