검은색에서 빛으로: 어두운 기질을 위한 듀얼 경화 (UV+열)
산업용 코팅 및 재료 가공 분야에서 어두운 기질의 표면 처리는 오랫동안 기술적 돌파구의 "미개척지"로 여겨져 왔습니다. 자동차 내장의 피아노 블랙 패널, 가전 제품의 금속 무광 코팅, 또는 소비재 전자 제품 분야의 어두운 복합 재료 등, 기존의 단일 경화 시스템 (예: 순수 UV 경화 또는 순수 열 경화)은 항상 핵심적인 모순에 직면합니다. 어두운 기질의 강한 빛 흡수 때문에, 전통적인 단일 UV 경화는 종종 불충분한 빛 투과로 인해 불완전한 깊이 경화로 이어져 접착 불량 및 불균일한 표면 수축과 같은 문제를 야기합니다.
전통적인 UV 경화는 광개시제가 자외선을 흡수하여 자유 라디칼을 생성하는 데 의존하지만, 코팅이 어두운 기질에 적용되면 고농도의 안료 (예: 카본 블랙) 또는 어두운 기질이 자연적인 빛 장벽을 형성합니다. 실험 데이터에 따르면, 50μm 이상의 두께를 가진 검은색 코팅의 365nm 자외선 투과율은 5% 미만이며, 코팅 하단의 가교 결합 정도는 이론 값의 30%-40%에 불과합니다.
이러한 경화 결함은 코팅의 내후성 감소 및 내마모성 부족으로 직접 나타나며, 자동차 인테리어 및 전자 제품 하우징과 같은 고급 분야에서 특히 두드러집니다. 열 경화 시스템은 빛 투과 문제를 피하고 열 전도를 통해 균일한 경화를 달성할 수 있지만, 150°C 이상의 고온은 재료 변형의 위험을 초래할 뿐만 아니라 열에 민감한 기질 (예: 플라스틱 및 복합 재료)에서 변형을 유발할 가능성이 더 높습니다.
듀얼 경화 시스템 (UV+열 경화)은 어두운 기질의 경화 문제에 대한 혁신적인 솔루션을 제공합니다.
듀얼 경화 시스템은 UV 광에 의해 시작된 빠른 표면 가교 결합을 통해 초기 구조를 형성한 다음, 열 경화의 도움을 받아 깊은 중합 반응을 완료합니다. 이는 빛 투과의 제한을 해결할 뿐만 아니라 재료의 전체 밀도를 향상시킵니다. 이 시너지 메커니즘은 카본 블랙 및 어두운 안료를 포함하는 복합 재료에 특히 적합합니다. 열 경화 단계에서 분자 사슬의 움직임은 UV 경화 후 미세 기공 결함을 채울 수 있으므로, 120-150℃에서 열 경화 후 재료의 전단 강도가 40% 이상 증가합니다.
듀얼 경화 시스템은 UV 광과 열 에너지의 순차적 조정을 통해 재료 인터페이스에서 깊은 구조까지 전 차원적인 제어를 달성합니다. 구체적인 돌파구는 세 가지 차원에서 반영됩니다.
1. 에너지 투과의 기울기 설계
UV 단계에서는 고에너지 단파 광원 (예: LED-UV)을 사용하여 표면층을 빠르게 경화시켜 조밀한 보호막을 형성합니다. 열 경화 단계에서는 기울기 온도 상승 (50-120°C)을 사용하여 깊은 잠재 경화제를 활성화하여 가교 결합 반응이 표면에서 매트릭스 내부로 층별로 수행되도록 합니다. 화학 거대 기업 BASF의 실험 결과에 따르면, 이 공정은 코팅의 내부 응력을 32% 감소시키고 기질과의 결합 강도를 8.5MPa로 증가시킵니다.
2. 화학 반응의 시공간 분리
UV 감응 그룹 (예: 아크릴레이트)과 열 활성화 그룹 (예: 차단된 이소시아네이트)의 직교 반응 시스템을 설계하여 경화 공정을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이 "단계적 가교 결합" 전략은 코팅이 높은 경도 ( ≥3H)를 유지하면서도 15% 이상의 파단 신율을 달성할 수 있도록 하여, 기존 공정에서 강성과 인성 사이의 모순을 완전히 해결합니다.
3. 동적 공정 윈도우
적응형 지능형 듀얼 경화 장비는 기질의 색상과 두께에 따라 UV 투여량과 열풍 매개변수를 실시간으로 조정할 수 있습니다. Core Rate Intelligence에서 개발한 AI 제어 모듈은 단일 UV의 68%에서 어두운 기질의 경화 수율을 98%까지 증가시키는 동시에 에너지 소비를 40% 줄일 수 있습니다. 이러한 동적 적응 능력은 듀얼 경화 시스템을 개인화된 제조 요구 사항을 충족하는 "유연한 솔루션"으로 만듭니다.
담당자: Mr. Eric Hu
전화 번호: 0086-13510152819