راهنمای جامع ارزیابی رزین UV؛ شاخص‌های کلیدی پیش از پخت (Pre-Cure)

موفقیت در فرمولاسیون پوشش‌های UV، تنها به خواص نهایی محصول بستگی ندارد. ارزیابی رزین UV در حالت مایع (پیش از پخت)، سنگ بنای تضمین کیفیت (QC) و تکرارپذیری در تولید است. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی رزین در مرحله Pre-Cure، تعیین‌کننده کیفیت فرآیند و عملکرد نهایی پوشش هستند.

در این مقاله فنی، مهم‌ترین شاخص‌های کیفی در ارزیابی رزین‌ها و الیگومرهای UV Cure را بررسی کرده و روش‌های استاندارد اندازه‌گیری هر یک را تشریح می‌کنیم.

بخش اول: ارزیابی خواص فیزیکی و رئولوژیکی

این خواص مستقیماً بر نحوه اختلاط، اعمال و ظاهر رزین مایع تأثیر می‌گذارند.

۱. ویسکوزیته (Viscosity)

ویسکوزیته یا مقاومت در برابر جاری شدن، حیاتی‌ترین پارامتر در ارزیابی رزین UV است. این شاخص بر ضخامت فیلم، قابلیت اسپری و هم-ترازی (Leveling) اثر می‌گذارد.

• روش اندازه‌گیری: استفاده از ویسکومتر چرخشی (Rotational Viscometer).

• واحد و شرایط: معمولاً در دمای ۲۵ یا ۶۰ درجه سانتی‌گراد و با واحد cps یا mPa.s گزارش می‌شود.

رئولوژی فراتر از ویسکوزیته ساده

در فرآیندهای صنعتی پرسرعت، تنها دانستن ویسکوزیته در یک نقطه کافی نیست. ارزیابی رزین UV باید شامل بررسی “رفتار جریان” باشد:

• نیوتنی در مقابل غیرنیوتنی: اکثر رزین‌های UV رفتار نیوتنی دارند، اما با افزودن فیلرها یا افزودنی‌های ضد رسوب، رفتار پلاستیک یا سودوپلاستیک پیدا می‌کنند.

• نرخ برش (Shear Rate): اندازه‌گیری ویسکوزیته در نرخ‌های برش متفاوت، مشخص می‌کند که آیا رزین در هنگام اعمال با غلتک‌های سریع، دچار پدیده “کاهش ویسکوزیته برشی” (Shear Thinning) می‌شود یا خیر.

 

۲. ظاهر و رنگ (Appearance & Color)

اولین گام در کنترل کیفیت، بازرسی چشمی است. رنگ رزین نشان‌دهنده خلوص و پایداری آن است و به دو روش بررسی می‌شود:

1. روش گاردنر (Gardner): مخصوص رزین‌های رنگی‌تر (مقایسه با استانداردهای آهن-کبالت).

2. روش APHA: مخصوص رزین‌های شفاف و بی‌رنگ (استاندارد پلاتین-کبالت).

 

۳. ضریب شکست (Refractive Index)

ضریب شکست مانند “اثر انگشت” ماده عمل می‌کند. در فرآیند ارزیابی رزین UV، هرگونه انحراف در RI نشان‌دهنده وجود ناخالصی است. این پارامتر با دستگاه رفراکتومتر Abbe اندازه‌گیری می‌شود.

رفراکتومتری؛ شاخصی برای کنترل خلوص

در ارزیابی رزین UV، ضریب شکست (RI) تابعی از طول موج نور و دما است.

• دقت دستگاهی: دستگاه رفراکتومتر Abbe معمولاً ضریب شکست را با دقت pm 0.0001 اندازه‌گیری می‌کند.

• کاربرد عملی: اگر در یک پارت محموله الیگومر، مقدار RI حتی به اندازه 0.002 با نمونه تایید شده قبلی (Standard Sample) تفاوت داشته باشد، می‌تواند نشان‌دهنده تغییر در نسبت مونومرهای واکنش‌دهنده یا حضور حلال‌های باقی‌مانده باشد که مستقیماً بر براقیت لایه نهایی اثر می‌گذارد.

 

بخش دوم: ارزیابی خواص شیمیایی و ساختاری

این ویژگی‌ها بر سرعت پخت و خواص مکانیکی نهایی (Post-Cure) تاثیر مستقیم دارند.

۱. درصد جامد (Solids Content)

این شاخص میزان مواد باقی‌مانده پس از تبخیر حلال‌ها را نشان می‌دهد.

نکته کلیدی: در ارزیابی رزین UV، “درصد جامد” با “محتوای موثر” متفاوت است. محتوای موثر تنها شامل بخشی است که در واکنش پلیمریزاسیون شرکت می‌کند.

۲. عدد اسیدی (Acid Value)

میزان گروه‌های اسیدی آزاد در الیگومرهایی مثل اپوکسی اکریلات اهمیت بالایی دارد.

• واحد: mgKOH/g (میلی‌گرم پتاسیم هیدروکسید برای خنثی‌سازی یک گرم نمونه).

• تاثیر: عدد اسیدی بالا می‌تواند چسبندگی و سرعت پخت را تحت تاثیر قرار دهد.

تیتراسیون پتانسیومتری برای عدد اسیدی

در رزین‌های حساس، تیتراسیون دستی با شناساگر رنگی (مانند فنول‌فتالئین) ممکن است به دلیل رنگ خودِ رزین با خطا همراه باشد.

• روش پیشرفته: استفاده از تیتراورهای اتوماتیک (Potentiometric Titration) دقت ارزیابی را بالا می‌برد.

• اهمیت فنی: عدد اسیدی بالا در رزین‌های UV می‌تواند منجر به ناپایداری در انبارداری (Dark Stability) و حتی خوردگی نازل‌های دستگاه‌های چاپ (Inkjet) شود.

 

۳. دمای انتقال شیشه‌ای (Tg)

Tg دمایی است که در آن رزین از حالت سخت به حالت نرم تغییر فاز می‌دهد. در ارزیابی رزین UV، مقدار Tg پایین‌تر به معنای انعطاف‌پذیری بیشتر محصول نهایی است. این پارامتر با روش DSC اندازه‌گیری می‌شود.

تحلیل رفتار حرارتی با DSC (گرماسنجی روبشی تفاضلی)

دستگاه DSC در ارزیابی رزین UV برای تعیین دمای انتقال شیشه‌ای ($Tg$) و حتی بررسی میزان واکنش‌ناپذیری (Residual Cure) استفاده می‌شود.

• آنالیز Tg: در نمودار DSC، این دما به صورت یک تغییر پله‌ای در ظرفیت حرارتی مشاهده می‌شود. رزین‌هایی با Tg بالا (مانند اپوکسی اکریلات‌های اصلاح‌شده) برای پوشش‌های سخت و ضد خش، و رزین‌های با Tg پایین (مانند اورتان اکریلات‌های آلیفاتیک) برای پوشش‌های منعطف و چسبندگی روی پلاستیک‌ها انتخاب می‌شوند.

• واحد: درجه سانتی‌گراد (C).

بخش سوم: عاملیت و دانسیته پیوند دوگانه

این دو پارامتر، کلیدی‌ترین عوامل در تعیین سرعت واکنش هستند. عاملیت (Functionality) به تعداد پیوندهای دوگانه در هر زنجیره اشاره دارد، در حالی که دانسیته پیوند دوگانه، تعداد این پیوندها در واحد وزن (mmol/g) است.

جدول تاثیر افزایش عاملیت بر عملکرد رزین:

شاخص‌های بهبود یافته	شاخص‌های دچار افت
افزایش سرعت پخت	کاهش انعطاف‌پذیری
افزایش سختی و براقیت	تضعیف مقاومت به زردگرایی
مقاومت حلالی و سایش بهتر	افزایش انقباض (Shrinkage)

 

نتیجه‌گیری: چرا کنترل کیفیت پیش از پخت ضروری است؟

ارزیابی دقیق شاخص‌هایی مانند ویسکوزیته، عدد اسیدی و Tg، تضمین‌کننده ثبات بچ به بچ (Batch Consistency) است. بدون ارزیابی رزین UV در مرحله اولیه، دستیابی به یک محصول نهایی استاندارد غیرممکن خواهد بود.

چک‌لیست نهایی ارزیابی رزین UV (پیش از تولید انبوه)

پارامتر	روش پیشنهادی	هدف اصلی
ثبات رنگ	اسپکتروفتومتری	جلوگیری از زردگرایی در پوشش‌های شفاف
توزیع وزن مولکولی	GPC (کروماتوگری ژل)	کنترل تکرارپذیری خواص مکانیکی
محتوای کلر	تیتراسیون یون نقره	حیاتی برای رزین‌های مورد استفاده در الکترونیک
دانسیته (چگالی)	پیکنومتر	محاسبه دقیق میزان مصرف در هر متر مربع

بخش ویژه: جدول عیب‌یابی (Troubleshooting) بر اساس ارزیابی رزین UV

در فرآیند تولید پوشش‌های UV، هرگونه انحراف در شاخص‌های Pre-Cure که پیش‌تر بررسی کردیم، منجر به بروز نقص‌های فیزیکی در لایه نهایی می‌شود. جدول زیر راهنمای سریعی برای عیب‌یابی است:

شاخص منحرف شده	نوع انحراف	مشکل احتمالی در محصول نهایی	علت فنی
ویسکوزیته	بیش از حد بالا	ایجاد حباب، خط و خش غلتک، هم‌ترازی ضعیف (Orange Peel)	عدم خروج هوا و جریان‌ناپذیری رزین روی سطح
ویسکوزیته	بیش از حد پایین	شُره کردن (Sagging)، پوشش‌دهی ضعیف لبه‌ها	ضخامت ناکافی لایه مرطوب (Wet Film)
عدد اسیدی	بیش از حد بالا	کاهش پایداری در انبار، خوردگی کلیشه یا نازل، چسبندگی ضعیف به فلز	واکنش با پیگمنت‌ها یا بستر (Substrate)
دمای انتقال شیشه‌ای (Tg)	بیش از حد بالا	تردی (Brittleness)، ترک خوردن پوشش هنگام خم کردن	کاهش انعطاف‌پذیری زنجیره‌های پلیمری
عاملیت / دانسیته پیوند	بیش از حد بالا	جمع‌شدگی (Shrinkage)، تاب برداشتن بستر نازک	ایجاد تنش داخلی شدید در اثر شبکه شدن سریع
عاملیت / دانسیته پیوند	بیش از حد پایین	سطح نوچ (Tacky)، مقاومت شیمیایی ضعیف	عدم تشکیل کامل شبکه پلیمری (Under-cure)
ضریب شکست (RI)	تغییر ناگهانی	کدورت در لایه شفاف، تغییر شید رنگی	ناخالصی شیمیایی یا تغییر در ترکیب مونومرها

ماران تجارت؛ واردکننده تخصصی مواد اولیه رزین‌های UV

شرکت ماران تجارت نماینده رسمی و تامین کننده انواع مواد اولیه در حوزه رزین های UV Cure از برند پیشرو چینی Haohui است. مشاورین ماران تجارت با ارائه مشاوره فنی-تخصصی، آماده همراهی شما در انتخاب بهترین متریال می‌باشند.

• تامین به صورت پروفرمایی و ریالی

• تضمین اصالت و قیمت رقابتی

علاوه بر این، این مجموعه آماده همکاری به صورت واردات سفارشی مواد اولیه شیمیایی از برندهای معتبر دنیا از جمله Evonik، BASF می باشد.

• تماس با کارشناسان:

🔺️021-26378329

🔻021-26378327

🔺️021-26378325

🔻021-26378323