Należy tu zaznaczyć, że bardzo intensywny rozwój chemii oligomerów i monomerów akrylowych oraz środków pomocniczych sprawia, że wiele z wymienionych wyżej wad powoli przechodzi do historii.
Chemia utwardzania radiacyjnego
W zakresie utwardzania powłok promieniowaniem UV stosuje się dwa typy mechanizmu polimeryzacji: polimeryzację rodnikową oraz polimeryzację kationową. Natomiast do utwardzania wiązką elektronów (EB) stosuje się tylko mechanizm polimeryzacji rodnikowej.
Rys.1 Mechanizm polimeryzacji rodnikowej
Inicjowanie
R ----> 2R*
Wzrost łańcucha
R* + R* ----> RR*
Przeniesienia łańcucha
RR1* + AH ----> RR1H + A*
Zakończenie łańcucha
Rm* + Rn* ----> RmRn
Proces polimeryzacji rodnikowej przebiega etapowo. W trakcie etapu inicjowania pod wpływem promieniowania UV lub EB powstają wolne rodniki, które w następnym etapie wzrostu łańcucha reagują z monomerem z wytworzeniem nowego rodnika, który reaguje z następną cząsteczką monomeru itd. Proces przebiegałby tak aż do wyczerpania monomerów w mieszaninie reakcyjnej i utworzenia polimeru o bardzo wysokim ciężarze cząsteczkowym. Jednak zachodzą również reakcje kończące łańcuch polimeryzacji. Jedną z nich jest przeniesienie rodnika na inną niż monomer cząsteczkę z wytworzeniem rodnika o małej reaktywności. Drugą z nich jest zakańczanie łańcucha, czyli reakcja dwóch rosnących makrorodników ze sobą. Powodują one obniżenie możliwego do uzyskania ciężaru cząsteczkowego.
• nienasycone żywice poliestrowe
• oligomery z końcowymi grupami (met)akrylowymi, allilowymi, winylowymi.
Poważnym problemem utwardzania radiacyjnego jest inhibicja tlenowa. Powoduje ona, że powierzchnia powłok utwardzanych na powietrzu pozostaje niedotwardzona, bardzo podatna na zarysowanie. Powodem tego są reakcje powstających rodników z tlenem. Aby temu zapobiegać w technice utwardzania UV stosuje się dodatek amin III rzędowych, a w technice EBC stosuje się przedmuch strefy utwardzania gazem inertnym nie zawierającym tlenu (N2 lub spaliny).
Innym rozwiązaniem problemu inhibicji tlenowej jest zastosowanie mechanizmu polimeryzacji kationowej. W tym przypadku stosuje się następujące surowce:
• cykloalifatyczne związki epoksydowe,• inne oligomery epoksydowe,
• etery winylowe,
• środki przeniesienia łańcucha – alkohole.
Silne i słabe strony utwardzania radiacyjnego z wykorzystaniem mechanizmu polimeryzacji kationowej podano w tabeli 2.
