nouvelles de l'entreprise Comment la technologie de durcissement UV peut-elle combler le fossé entre les « faibles COV » et les « faibles odeurs » ?

Dans le contexte de réglementations environnementales de plus en plus strictes, la technologie de polymérisation UV (ultraviolette), avec son avantage inhérent d'« émissions de COV quasi nulles », était autrefois considérée comme un « élève modèle » dans l'industrie des revêtements et des encres. Cependant, à mesure que les exigences des consommateurs en matière d'expérience produit continuent d'augmenter, un nouveau défi devient de plus en plus aigu : « faible teneur en COV (composés organiques volatils) » n'est pas synonyme de « faible odeur ». Qu'il s'agisse de revêtements de téléphones respectueux de la peau, d'emballages alimentaires sûrs ou de matériaux de décoration intérieure quotidiens, une odeur piquante est devenue un défaut inacceptable. Par conséquent, la « faible odeur » évolue rapidement d'un « bonus » d'amélioration de la qualité à une « barrière d'entrée » cruciale dans la concurrence du marché. Cette mise à niveau de la formule axée sur le marché se concentre principalement sur l'amont, c'est-à-dire la sélection des matières premières.

• Monomères résiduels non réagis : C'est le principal contributeur à l'odeur.
• Le photo-initiateur (PI) lui-même et ses sous-produits de dégradation : C'est le « coupable caché » de la formulation.
• Certaines résines de faible poids moléculaire (oligomères) : Bien qu'elles ne soient pas la cause principale, elles peuvent affecter le ton général du système.

• Réglementations environnementales :Les COV sont les principaux polluants dans la production et l'utilisation des revêtements et des encres. Les réglementations environnementales dans l'UE et en Chine deviennent de plus en plus strictes. Par exemple, la « Norme d'émission pour les polluants atmosphériques de l'industrie de l'impression » (DB 31/872) exige explicitement que la teneur en solvants organiques des encres durcies par rayonnement soit extrêmement faible, avec presque aucune émission de COV.
• Croissance explosive du marché :Le marché chinois des agents de durcissement à faible teneur en COV devrait dépasser 10 milliards de dollars américains d'ici 2025, maintenant un taux de croissance annuel composé élevé, principalement en raison de la transformation verte des industries en aval. Le marché mondial des systèmes de polymérisation UV devrait doubler pour atteindre 15,28 milliards de dollars américains d'ici 2030, avec un taux de croissance annuel composé de 17,9 %.
• Besoins en matière d'expérience utilisateur :La « faible odeur » est essentielle à l'expérience utilisateur. Les odeurs piquantes affectent non seulement la santé des travailleurs dans les environnements de production tels que les usines de meubles, mais sont également une cause majeure de plaintes des consommateurs. Les systèmes à faible odeur peuvent directement améliorer la compétitivité des produits.

Obtenir une faible odeur est un projet complexe d'« ingénierie des systèmes », qui exige que les ingénieurs en formulation trouvent un équilibre délicat entre l'odeur, le coût, l'efficacité de la polymérisation et les propriétés physiques. Cette bataille de mise à niveau des matières premières se concentre sur trois composants principaux.

1. Monomères – Dites adieu au culte du « prix bas, faible viscosité »
   Les monomères (diluants réactifs) sont les principaux contributeurs à l'odeur dans les formulations UV et sont également l'élément le plus facilement mal compris. Traditionnellement, les ingénieurs ont tendance à utiliser des monomères à faible viscosité et à forte capacité de dilution, tels que l'IBOA et le TPGDA. Cependant, une faible viscosité s'accompagne souvent d'un faible poids moléculaire et d'une forte volatilité, ce qui est le « péché originel » de l'odeur.
   Analyse de la stratégie de sélection :
   • Principes de base : Passer à « poids moléculaire élevé, faible pression de vapeur ».Privilégier les monomères avec un poids moléculaire plus élevé et des structures plus stables (par exemple, des alcools supérieurs ou des modifications à base de PO). La pression de vapeur est considérablement réduite, minimisant la volatilité à la source.
   • Réévaluer la « fonctionnalité » :L'utilisation de monomères multifonctionnels (tels que les monomères trifonctionnels et tétrafonctionnels) peut réduire la quantité totale de monomères utilisés, réduisant ainsi indirectement l'odeur. Cependant, cela doit être équilibré avec la densité de réticulation et la flexibilité du système.
   • Reconnaître la réalité :Les « monomères à faible odeur » dans l'industrie ne sont pas « sans odeur » mais « à faible volatilité », ce qui s'accompagne généralement d'une réactivité plus faible. Cela nécessite des mises à niveau synergiques des initiateurs.

Obtenir une faible odeur est une entreprise complexe, et pas simplement une question de remplacement d'une seule matière première.

• Le facteur décisif est le processus :Les matières premières déterminent l'odeur « théoriquement minimale », tandis que le processus de polymérisation détermine la « valeur résiduelle réelle ». Une énergie UV insuffisante ou une inhibition sévère de l'oxygène peuvent entraîner des résidus de monomères excessivement élevés, rendant l'odeur encore plus forte.
• L'épée à double tranchant des LED :Bien que les sources de lumière froide LED réduisent la volatilisation des monomères en raison de la chaleur, elles « verrouillent » également la gamme de choix de PI (polyimide), nécessitant de s'appuyer sur des PI à longueurs d'onde plus longues (tels que TPO et 819). Les sous-produits de ces PI sont précisément la principale source d'odeur. Cela nécessite que les formulations LED s'appuient davantage sur des PI macromoléculaires ou polymériques.

Par conséquent, dans le passage de la « faible teneur en COV » à la « faible odeur » dans la technologie de polymérisation UV, les ingénieurs en formulation ont besoin d'une perspective holistique, équilibrant l'activité, le coût et la volatilité des matières premières, et optimisant le processus pour finalement répondre aux exigences plus élevées du marché et des réglementations environnementales en matière d'expérience produit.