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Auteur Bernd Strehmel |
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Titre : Laser focus on curing : Improving energy efficiency and optimising film formation in powder coatings Type de document : texte imprimé Auteurs : Christian Schmitz, Auteur ; Bernd Strehmel, Auteur Année de publication : 2018 Article en page(s) : p. 40-44 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Formation de film
Lasers -- Applications industrielles
Polyesters insaturésLes résines de polyesters insaturés (UP) sont obtenues par polycondensation
d’un ou de plusieurs diacides avec un ou plusieurs glycols, l’un, au moins, des constituants contenant une double liaison éthylénique susceptible de réagir ultérieurement sur un composé vinylique, acrylique ou allylique.
Par le terme résine polyester, on désigne en fait la dissolution du prépolymère polyester insaturé dans un solvant copolymérisable, le plus utilisé étant le styrène. C’est sous cette forme liquide que les résines polyesters sont livrées aux transformateurs.
Après addition de différents adjuvants, charges et renforts, divers procédés de transformation provoquent, sous l’action d’un système catalytique approprié, la copolymérisation finale de la résine en un objet thermodurcissable.
Les polyesters insaturés sont d’un usage relativement ancien (1950), essentiellement
dans le bâtiment (moulage au contact). Ils ont connu un renouveau important à partir de 1980, en particulier au niveau des formulations et de la fiabilité des procédés grâce au développement de technologies industrielles de moulage par injection et par compression dans l’industrie automobile.
Polymérisation
Prévision, Théorie de la
Revêtement -- Séchage
Revêtements poudre
Vinyl éther uréthaneIndex. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : Laser technology is a common tool for material processing. Moreover, thermally induced coating processes such as curing benefit from th euse of laser as it speeds up thermal processes that require high object temperatures. Radiation-curable powder coatings are one example of where laser application can make a difference by optimising curing and film formation. Note de contenu : - Line-focused laser beam to dry coatings
- Interaction betweenlight and matter
- Polymerisation cannot be monitored in isolation
- Optimising the energy input for film formation
- Energy input and polymer state are key for network density
- Fig. 1. Intensity distribution and beam profil of the line-focused laser for homogeneous exposure of the surface
- Fig. 2. Mechanism of heat and radical generation, a) electron transfer reaction with the diaryl iodonium cation and subsequent cleavage into aryl radicals, b) deactivation by internal conversion
- Fig. 3. Demonstration of absorber excitation a) by laser light) b) photophysical deactivation via fluorescence, and c) internal conversion competing with the chemical reaction
- Fig. 4. Laser-induced film formation of NIR-curable powder coatings (unsaturated polyester/vinylether urethane) with the NIR-initiator system (novel NIR 1 [0.06 wt%]/novel NIR 2 [0.06 wt%]/diaryl iodonium [2.0 wt%]) at 808 nm and 980 nm (each 60 W) and the optimum of the laser focus ; a) and b) without pigment ; c) to e) with Fe2O-pigment
- Fig. 5. Conversion of the laser-induced thermal polymerisation of powder coatings (vinylether urethane) with NIR 2 and di-tert-butyl peroxide as raidcal generators after exposure with NIR laser spot (980 nm) and scanning speed of 4 mm.s-1En ligne : https://drive.google.com/file/d/1yZzyPBsVUrNnuMMzlQfcsAdEKoKN5z9i/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=30495
in EUROPEAN COATINGS JOURNAL (ECJ) > N° 4 (04/2018) . - p. 40-44[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 19837 - Périodique Bibliothèque principale Documentaires Disponible NIR LEDs and NIR lasers as feasible alternatives / Christian Schmitz in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 16, N° 6 (11/2019)
Titre : NIR LEDs and NIR lasers as feasible alternatives Type de document : texte imprimé Auteurs : Christian Schmitz, Auteur ; Bernd Strehmel, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 1527-1541 Note générale : Bibliogr. Langues : Américain (ame) Catégories : Diodes électroluminescentes
Lasers -- Applications industrielles
Photoréticulation
Revêtements -- Séchage sous rayonnement infrarouge proche
Revêtements organiques
ThermodurcissablesIndex. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : Near-infrared (NIR) laser sources (800–1000 nm) can potentially reduce the processing time for curing by a fast heating and incorporation of NIR absorbers into the coating. The latter converts NIR laser light absorbed into thermal energy. This curing technique was successfully applied to one-component thermoset coatings based on blocked polyisocyanate/hydroxy-polyester and melamine formaldehyde/hydroxy-acrylate resins with heptamethine cyanines as near-infrared absorbing material. The laser curing was additionally compared with LED sources. In general, the curing time significantly decreases in comparison with traditional heat sources. Furthermore, the photopolymerization of acrylates or epoxides can be induced simultaneously by adding suitable initiators due to photochemical generation of radicals and cations. Curing of the thermoset resin system and the photopolymerization process created interpenetrating networks. Principally, the techniques reported based on photonic NIR sources may help to substitute oven techniques where thermal activation of curing reactions is typically induced by oven or heating with infrared radiators for coating applications. Note de contenu : - Materials and preparation of coatings
- LED exposure
- Laser exposure
- Bleaching
- Mechanical properties
- Gel content
- Heating curve
- LED light-induced thermal curing
- Laser light-induced thermal curing
- Laser with line focus for curing
- Interpenetrating networks by baking of coatings and polymers
- Bleaching of the absorbersDOI : 10.1007/s11998-019-00197-3 En ligne : https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2Fs11998-019-00197-3.pdf Format de la ressource électronique : Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=33257
in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 16, N° 6 (11/2019) . - p. 1527-1541[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 21321 - Périodique Bibliothèque principale Documentaires Disponible
Titre : Photocuring in a different light : Crosslinking can be achieved by near infrared (NIR) radiation Type de document : texte imprimé Auteurs : Bernd Strehmel, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : p. 20-27 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Méthacrylate de méthyle
Photoréticulation
Polyméthacrylate de méthyleLe poly(méthacrylate de méthyle) (souvent abrégé en PMMA, de l'anglais Poly(methyl methacrylate)) est un polymère thermoplastique transparent obtenu par polyaddition dont le monomère est le méthacrylate de méthyle (MMA). Ce polymère est plus connu sous son premier nom commercial de Plexiglas (nom déposé), même si le leader global du PMMA est Altuglas International9 du groupe Arkema, sous le nom commercial Altuglas. Il est également vendu sous les noms commerciaux Lucite, Crystalite, Perspex ou Nudec.
Réticulation (polymérisation)
Revêtements -- Séchage sous rayonnement infrarouge proche:Peinture -- Séchage sous infrarouge procheIndex. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : UV curing is a fast and efficient technology, but has some problems and limitations. The use of IR light to crosslink (meth)acrylate compounds in a similar way at low temperatures has been claimed in several patents. Experiments were carried out using polymethine dyes as NIR sensitisers. Curing of monomers by a photonic mechanism could be achieved if an electron acceptor compound was also included. Note de contenu : - NIR is not only a thermal curing technology
- How the IR photocuring process functions
- How sensitiser structure modifies IR response
- Test procedures Summarised
- Advantages and limitations of NIR and UV curingEn ligne : https://drive.google.com/file/d/1k9NbU3CdEhEBwAaZzsE8QxRGpm-S3UZr/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=15723
in EUROPEAN COATINGS JOURNAL (ECJ) > N° 9 (09/2012) . - p. 20-27[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 14125 - Périodique Bibliothèque principale Documentaires Disponible
Titre : Promising coating applications : Uses of near infrared radiation for fast laser or LED activated coating processes Type de document : texte imprimé Auteurs : Christian Schmitz, Auteur ; Bernd Strehmel, Auteur Année de publication : 2019 Article en page(s) : p. 42-47 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Diodes électroluminescentes
lasers
Photochimie
Photoréticulation
Revêtements -- Séchage sous rayonnement infrarouge proche:Peinture -- Séchage sous infrarouge procheIndex. décimale : 667.9 Revêtements et enduits Résumé : Near Infrared (NIR) radiation can be applied as a heat source for technical processes. In the coating industry this could be the thermal hardening of a liquid coating or being processed as a powder. These processes reduce the drying or curing time compared to oven heating due to faster heating of the surface without interacting with the substrate [2]. These techniques also prevent damage to heat-sensitive substrates. Another benefit is application to small areas by flexible use of the infrared light source (e.g. the hardening of automotive refinishes). Well known (near)-infrared light sources are black emitters with a broad emission range, which is varied by the temperature of the radiator. Note de contenu : - Mechanistic background
- Our results
- Fig. 1 : Line-focus of the diode laser (red line) at 980 nm exposes a coating sample for thermal-induced curing (Photonic Baking) with a maximum length of 200 mm
- Fig. 2 : Curing mechanism for the thermally curable blocked polyisocyanate/OH-polyester and melamine formaldehyde/OH-polyacrylate coating systems for curing by heat transfer with NIR-LED or diode laser light sources
- Fig. 3 : General structure of the heptamethine cyanine absorbers used for the heat transfer of the NIR radiation
- Fig. 4 : Photophysical and photochemical reactions after excitation (a) of the heptamethine cyanine absorber. Deactivation by internal conversion (c) releases heat and fluorescence (b) as a light-emitting deactivation. The photochemical reaction (d) results in the generation of free radicals and calions with photoinduced electron transfer reaction as the first step
- Fig. 5 : Reaction pathways of the heptamethine cyanine absorbers after excitation with laser or LED NIR light. a) Heat transfer can be used for the induction of thermal processes. b) For photopolymerisation, free radicals and cations can be generated using diaryliodonium salis as initiator
- Fig. 6 : Interpenetrating networks being available from simultaneous Thermal-induced curing of the blocked polyisocyanate/OH-polyester or melamine formaldehyde OH-polyacrylate resin system and photopolymerisation of (meth-)acrylates or epoxides
- Fig. 7 : Structure of the monomers (Hisphenol-epoxy resin, TMPTMA, TPGOA) and initiators used for radical and cationic NIR
photopolymerisation. The interpenetrating nehworks were achieved by simultaneous curing reachion in combination with the resin systems in Fig. 2
- Table 1 : Structure and phohophysical properties of the heptamethine cyanine absorbers maximum wavelength of emission, ΦFluor : fluorescence quantum yield).
- Table 2 : Solubility of heptamethine cyanine absorbers in water and water/butyl glycol (80:20)En ligne : https://drive.google.com/file/d/1Z19hUn9r-VKSBBGT5cmwvKwz55KoDeOT/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=32795
in EUROPEAN COATINGS JOURNAL (ECJ) > N° 7-8 (07-08/2019) . - p. 42-47[article]Réservation
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