Oligomer Kinerja Khusus

1.Oligomer Penyembuhan Ganda

Jika suatu oligomer mengandung dua jenis gugus fungsional aktif yang berbeda untuk pengerasan, seperti gugus akrilat yang dapat mengalami pengerasan radikal bebas, dan gugus lain yang dapat mengalami pengerasan fotokimia kationik, pengerasan kelembapan, pengerasan hidroksil, atau pengerasan termal, maka oligomer tersebut disebut oligomer pengerasan ganda (dual-cure oligomer).

Dengan menggunakan resin epoksi bisfenol A dan asam akrilik dalam reaksi esterifikasi pembukaan cincin [gugus epoksi : gugus karboksil = (1,5 ~ 2,0) : 1, rasio molar], resin epoksi akrilat yang mengandung gugus epoksi disiapkan. Gugus akrilik dapat mengalami polimerisasi radikal bebas, sedangkan gugus epoksi dapat mengalami fotopolimerisasi kationik atau pengerasan termal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat interaksi intramolekuler antara kedua gugus fungsional aktif ini, yang secara efektif dapat mendorong kemajuan fotopolimerisasi radikal bebas dan kationik, secara signifikan meningkatkan laju reaksi dan tingkat konversi akhir, sekaligus sangat mengurangi penghambatan oksigen. Film yang mengeras yang terbentuk dari oligomer pengerasan ganda menunjukkan sifat mekanik yang lebih baik.

Dengan mereaksikan heksametilen diisosianat dengan N,N-bis(3-aminopropiltrietoksisilana), diikuti dengan reaksi dengan hidroksietil akrilat, dapat dibuat poliuretan akrilat tipe siloksan dengan sifat pengerasan ganda (dual-cure) berupa pengerasan fotokimia radikal bebas dan pengerasan kelembapan. Bahan ini dapat digunakan dalam pelapis konformal yang dapat dikeraskan dengan cahaya.

Sintesis resin fenolik epoksi akrilat yang mengandung gugus epoksi menghasilkan material dengan fungsi pengerasan ganda baik melalui fotopolimerisasi maupun pengerasan termal, yang dapat digunakan dalam resist solder yang dapat dicetak dengan foto.

2.Oligomer yang Memulai Diri Sendiri

Terdapat dua jenis oligomer dengan fungsi inisiasi mandiri:

1. Oligomer itu sendiri memiliki kemampuan fotoinisiator, sehingga hanya sedikit atau bahkan tidak perlu ditambahkan fotoinisiator tambahan dalam formulasinya.
2. Gugus fotoinisiator dimasukkan ke dalam oligomer, mengubahnya menjadi fotoinisiator makromolekuler yang berfungsi baik sebagai oligomer maupun sebagai fotoinisiator dalam formulasi.

Jenis oligomer inisiasi mandiri pertama adalah produk baru yang dikembangkan oleh perusahaan Amerika, Ashland. Oligomer ini dibuat melalui reaksi adisi Michael antara ester akrilat multifungsi dan β-ketoester (seperti etil asetoasetat, alil asetoasetat, dan 2-asetoasetoksietil metakrilat). Karbon metilen aktif dalam β-ketoester membentuk ikatan kovalen baru dengan karbon terminal dari ikatan rangkap karbon-karbon akrilat. Gugus karbonil dalam β-ketoester terhubung ke atom karbon yang tersubstitusi penuh. Ikatan ini tidak stabil di bawah sinar ultraviolet. Setelah menyerap sinar UV, ikatan ini mudah putus, menghasilkan radikal bebas asetil dan radikal bebas makromolekul lainnya, sehingga memberikan kemampuan inisiasi mandiri.

Oleh karena itu, pada pelapis UV, tinta, dan perekat yang diformulasikan dengan oligomer penginisiasi sendiri, hanya sedikit atau bahkan tidak diperlukan penginisiasi foto tambahan. Hal ini menghindari masalah seperti bau, penguningan, kesulitan pencampuran, pengendapan, migrasi, dan biaya tinggi yang terkait dengan penambahan penginisiasi foto tradisional.

Oligomer yang memulai reaksi sendiri juga dapat disiapkan melalui reaksi antara berbagai ester akrilat dan berbagai donor Michael, membentuk serangkaian produk.

Jenis-jenis akrilat meliputi: akrilat, epoksi akrilat, poliuretan akrilat, poliester akrilat, silikon akrilat, melamin akrilat, perfluoroakrilat, fumarat, dan maleat. Donor Michael meliputi: β-ketoester, β-diketon, β-ketoamida, β-ketoanilida, dan lainnya. Gugus R' dalam donor Michael dapat berupa gugus fungsional atau gugus dual-cure.

Jenis oligomer inisiator mandiri kedua sebagian besar disiapkan dengan mereaksikan fotoinisiator yang mengandung gugus hidroksil (seperti benzoin, 1173, 184, 2959) dengan oligomer yang mengandung gugus isosianat, sehingga mencangkokkan fotoinisiator ke oligomer untuk menciptakan fotoinisiator makromolekuler dengan gugus inisiator bawaan.

Keunggulan oligomer fotoinisiator hasil pencangkokan:

1. Tingkat pengerasan dengan cahaya mendekati tingkat pengerasan oligomer konvensional yang dikombinasikan dengan fotoinisiator molekul kecil.
2. Kompatibilitas yang baik dengan sistem.
3. Secara signifikan mengurangi kemampuan migrasi fotoinisiator.
4. Mengurangi pembentukan produk fotodekomposisi berbahaya dari fotoinisiator (seperti benzaldehida).
5. Fotoinisiator ini tidak beracun dan tidak berbahaya, sehingga cocok digunakan dalam pelapis dan tinta untuk kemasan makanan.

Data menunjukkan bahwa produk reaksi pencangkokan fotoinisiator sangat mengurangi kemampuan migrasi dan pelarutan fragmen inisiator, dan jumlah benzaldehida yang dihasilkan dalam film yang telah mengeras juga berkurang secara signifikan. Oleh karena itu, pencangkokan fotoinisiator ke oligomer pada dasarnya menciptakan kelas fotoinisiator makromolekuler yang tidak beracun dan tidak berbahaya. Fotoinisiator ini dapat digunakan dalam pelapis dan tinta untuk kemasan makanan dan farmasi. Pada tahun 2006, Badan Pengawas Obat dan Makanan AS (FDA) mengumumkan bahwa pelapis dan tinta UV yang diproduksi menggunakan fotoinisiator makromolekuler dapat digunakan dalam pencetakan kemasan makanan dan farmasi, yang sepenuhnya mengubah praktik sebelumnya di mana tinta dan pelapis UV tidak dapat digunakan untuk kemasan makanan dan farmasi, dan membuka bidang baru untuk aplikasi tinta dan pelapis UV.

3.Oligomer Viskositas Rendah

Pada akhir abad ke-20, teknologi baru untuk material yang dapat disembuhkan dengan cahaya—pencetakan inkjet UV—muncul. Pencetakan inkjet adalah metode pencetakan tanpa kontak yang tidak memerlukan pelat cetak. Pencetakan ini membentuk gambar dengan menyemprotkan tetesan tinta ke substrat. Dengan mengedit grafik dan teks melalui komputer dan mengontrol kepala cetak untuk menyemprotkan tetesan tinta dengan presisi, ini merupakan proses pencitraan digital sepenuhnya. Saat ini, ini adalah salah satu metode pencitraan digital yang berkembang paling pesat, menawarkan keunggulan pencetakan sesuai permintaan, kecepatan tinggi, kualitas tinggi, dan warna yang cerah.

Bahan habis pakai utama untuk pencetakan inkjet UV adalah tinta inkjet UV, yang membutuhkan tinta dengan viskositas rendah, kecepatan pengeringan tinggi, stabilitas pigmen yang baik, dan tidak mengalami sedimentasi.