РОЗДІЛ 2
ОБ'ЄКТИ ДОСЛІДЖЕНЬ, МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Об'єкти досліджень
Для розробки композиції УФ-лаку використовували наступні матеріали.
Як олігомер використано ефіруретанакрилатний олігомер "CRAYNOR 981" і епоксиакрилатний олігомер, синтезований на кафедрі ПМХ, реакцією взаємодії еквівалентної кількості епоксидної смоли ЕД-20 з (мет)акриловою кислотою в присутності стабілізатора іонола при інтенсивному перемішуванні і нагріванні до 1300С на протягом 2-3 годин.
Досліджували наступні фотоініціатори:
- 2-2диметокси-2-фенілацетофенон ("Irgacure 651");
- 1-гідрокси-1-циклогексилацетофенон ("Irgacure184");
- тригонал 14;
- 2-гідрокси-2,2-диметилацетофенон ("Darocure 1173");
- бензоїн;
- диізопропоксіацетофенон ("203 і" - фотоініціатор синтезований на кафедрі ПМХ)
Фотоініціатор диізопропоксіацетофенон є рідиною, а решта - добре розчинні в мономерах порошки.
Для надання відповідної в'язкості лаковій композиції використано мономери:
- 2,3-епоксипропілметакрилат (гліцидилметакрилат);
- оксидиетилендиакрилат;
- 1,4-бутандіолдиакрилат;
- диметакрилатетиленгліколь;
- диметиламіноетилакрилат
Компоненти лакової композиції зважували на аналітичних вагах з точністю ± 0,0001 г. Розчинення фотоініціатора кристалічної будови в мономері проводили при температурі 400С. Змішування всіх компонентів проводили при температурі 600С.
Для покращення розтікання лакової композиції використовували домішки промислового виробництва "Wessco 1915" (Schmid Rhyner AG, Швейцарія) і "Terraadd" (Terra Lacke, Німеччина).
Для порівняння властивостей розроблених композицій УФ-лаку з властивостями лакових композицій промислового виробництва використано наступні УФ-лаки: "Senolit 360017/V90" (Weilburger Graphics, Німеччина), "U41200QGR" (Coates Lorilleux, Франція), "Wessco 7002" (Schmid Rhyner AG, Швейцарія), "Excure 90000" (Arets Graphics, Бельгія), "Dexpro UV/V 2790" (Valspar, Франція), "UV 400G" (DS Druckerei-Servise, Німеччина).
Для дослідження розтікання УФ-лаків використовували наступні об'єкти: папери подвійного крейдування "Сreator Star" і "UPМ Finesse Gloss", високоглянцеві етикеткові папери литого крейдування "Sinarlux" і "Tim-lux", крейдовані картони типу хром-ерзац "Alaska" і "Arktika", які володіють різними поверхневими властивостями. Для дослідження впливу вбираючої здатності і шорсткості поверхні взяті картони МО, Kyroquartz, Galerie Art.
Для проведення досліджень взяті офсетні друкарські фарби марок "Reflecta Magenta 42F8000" (Huber Grоup), "Мagenta Skinnex" (BASF Gruppe), "Мagenta MICRO" (Hindustan Inks and Resins Ltd), "RAPIDA 42FW70" (Hostman-Steinberg), KЖУ (Европрінт), Novalit (BASF Gruppe).
Інтенсивність УФ-випромінювання джерел випромінювання визначали при допомозі приладу ДАУ-81.
2.2 Методики проведення експериментів
2.2.1 Методика визначення липкості плівок
фотополімеризаційноздатних лаків
Липкість - це здатність високов'язкої рідини або пружно-пластично-в'язкого тіла міцно утримуватися на твердій поверхні у вигляді достатньо товстого шару. Липкими називаються тіла і утворюючі їх речовини, які поєднують адгезійні властивості, тобто здатність прилипати до даної поверхні, з достатньо високою когезією, тобто зчепленням молекул усередині прилипаючого тіла. Липкість особливо характерна для розчинів або розплавів високомолекулярних сполук, природних і синтетичних смол.
В процесі опромінення УФ-лаків при недостатній дозі УФ-світла вони залишаються липкими і потребують додаткового опромінення.
Відомий метод бальної (якісної) оцінки липкості поверхні [42], зміст якого полягає у навантаженні зразка з нанесеним лакофарбовим матеріалом і здатністю покриття утримувати на своїй поверхні папір, після зняття певного вантажу. Відомий пристрій [72] для визначення липкості синтетичних клеїв і смол. Для визначення липкості, на торцьову поверхню нижнього диску наноситься проба клею, потім його переміщують вверх до контакту з верхнім диском. Критерієм оцінки липкості є час, необхідний для розділення дисків. Відомий також метод кількісної оцінки липкості поліграфічних фарб [78], де ступінь липкості оцінюють за силою, яка необхідна для розчеплення фарби при обертанні валиків, що дотикаються один до одного. Всі ці методи неприйнятні для визначення динаміки зміни липкості поверхні тонкої лакової плівки, тому нами розроблений метод оцінки липкості шарів УФ-лаків за часом прокочування полірованого алюмінієвого циліндра по поверхні смужки крейдованого паперу з нанесеним лаковим шаром та прилад для його реалізації (рис. 2.1).
Рис.2.1. Макет приладу для визначення липкості плівок УФ-лаків
Час прокочування циліндра по горизонтальній поверхні залежить від співвідношення сил діючих на циліндр, фізико-хімічних і геометричних характеристик поверхонь досліджуваного зразка і циліндра. При стабільному впливі зовнішніх (температура) і конструкційних чинників (маса, розміри і матеріал циліндра, шорсткість поверхні, маса вантажу, розміри зразка) час прокочування залежатиме від фізико-хімічних властивостей досліджуваної поверхні, зокрема, її липкості. Лаковий шар товщиною 10±2 мкм наносили на поверхню крейдованого паперу за допомогою пристрою, описаного в розділі 2.2.3. Для опромінення УФ-лаків використовували лампу ДРТ-400 (інтенсивність УФ-випромінювання 115 Вт/м2).
Принципова схема приладу для визначення липкості лакової плівки зображена на рис.2.2. Він складається з горизонтально встановленої пластини, яка приєднується до масивної сталевої плити-основи за допомогою опор. На поверхні пластини закріплюється досліджуваний зразок довжиною 16 см і шириною 2,5 см. Відстань, на яку прокочується алюмінієвий циліндр по поверхні досліджуваного зразка, встановлюється обмежувачами у вигляді фотоелементів, які при проходженні повз них циліндра здійснюють запуск і зупинку секундоміра, який фіксує час проходження циліндром відповідної відстані.