Desarrollo De Un Barniz Uv

DESARROLLO DE UN BARNIZ DE SECADO POR LUZ ULTRAVIOLETA PARA EL SECTOR DE LAS ARTES GRÁFICAS EN COLOMBIA

MAURICIO DÍAZ GÓMEZ CÉSAR AUGUSTO SABOYÁ CALLEJAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA INGENIERÍA QUÍMICA MANIZALES, NOVIEMBRE DE 2003

DESARROLLO DE UN BARNIZ DE SECADO POR LUZ ULTRAVIOLETA PARA EL SECTOR DE LAS ARTES GRÁFICAS ENCOLOMBIA

MAURICIO DÍAZ GÓMEZ CÓDIGO 397513 LÍNEA DE PROFUNDIZACIÓN EN INGENIERÍA AMBIENTAL CÉSAR AUGUSTO SABOYÁ CALLEJAS CÓDIGO 397055 LÍNEA DE PROFUNDIZACIÓN EN INGENIERÍA AMBIENTAL

Modalidad PASANTÍA

Director Luis Ignacio Rodríguez Varela Ingeniero Químico Profesor Ingeniería de Procesos U.N. Sede Bogotá Director Ad Hoc Milton Andrade Giraldo Ingeniero Químico Director Línea Gráfica QuímicaVulcano S.A.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MANIZALES FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA INGENIERÍA QUÍMICA MANIZALES, NOVIEMBRE DE 2003

Nota de aceptación __________________________ __________________________ __________________________ __________________________

__________________________ Jurado

__________________________ Jurado

Manizales, Noviembre de 2003.

A Dios. ANuestros Padres.

AGRADECIMIENTOS

Mauricio Díaz Gómez y César Augusto Saboya Callejas autores del trabajo, expresan sus agradecimientos a:

Ingeniero Luis Ignacio Rodríguez Varela, Director del Trabajo de Grado. A la Universidad Nacional de Colombia. A Química Vulcano S.A.

Personas que con su trabajo y dedicación hicieron posible la realización de este trabajo.

TABLA DE CONTENIDO1. RESUMEN 2. INTRODUCCIÓN 3. MARCO TEÓRICO 3.1. Generalidades 3.2. Polimerización por radicales libres 3.3. Polimerización catiónica 3.4. Entrecruzamiento 4. ANTECEDENTES 5. DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE CURADO QUE PERMITE LA MAS ADECUADA DOSIFICACIÓN DE RADIACIÓN ULTRAVIOLETA 5.1. Calibración de la banda de curado 5.2. Selección de los substratos 5.3. Máxima velocidad de curado 5.4.Determinación de la mejor dosificación de radiación UV sobre el substrato 6. PREPARACIÓN DE FORMULACIONES 6.1. Revisión bibliográfica que permite conocer los componentes de los barnices UV 6.1.1. Oligómeros 6.1.1.1. Epoxi-acrilatos 6.1.1.1.1. Epoxi-acrilatos difuncionales aromáticos 6.1.1.1.2. Epoxi-acrilatos acrilatados en aceite 6.1.1.1.3. Epoxi-acrilatos novolac 6.1.1.1.4. Epoxi-acrilatos alifáticos6.1.1.1.5. Epoxi-acrilatos varios 6.1.1.2. Acrilatos Uretánicos

1 2 3 3 6 7 8 9

13 13 15 18 31 33 33 33 34 35 35 35 36 36 36

6.1.1.2.1. Funcionalidad 6.1.1.2.2. Tipo de isocianato 6.1.1.2.2.1. Monoisocianatos 6.1.1.2.2.2. Diisocianatos 6.1.1.2.2.3. Isocianato polimérico 6.1.1.2.2.4. Tipo de modificante poliol 6.1.1.2.3. Peso molecular 6.1.1.3. Poliéster acrilatos 6.1.1.4. Poliéteracrilatos 6.1.1.5. Amino polieter modificados acrilatos 6.1.1.6. Acrilatos acrílicos 6.1.1.7. Acrilatos varios 6.1.2. Monómeros 6.1.2.1.Corta descripción de los monómeros 6.1.3. Fotoiniciadores 6.2. Parámetros necesarios para conocer una buena formulación 6.3. Formulaciones existentes de barnices ultravioleta 6.3.1. Barniz sobreimpresión para papel no penetrante y de baja irritación 6.3.2. Recubrimientobase para papel melamina 6.3.3. Barniz de acabado final resistente al rasguño para madera 6.3.4. Barniz final de bajo brillo para madera 6.3.5. Barniz para PVC de baja irritación 6.3.6. Barniz para policarbonato recubierto con poliuretano blanco 6.3.7. Barniz para poliestireno resistente al impacto 6.3.8. Barniz para poliolefinas 6.3.9. Barniz resistente a químicos para acero 6.3.10. Formulaciónbase solvente para aluminio y acero 6.4. Proveedores de materia prima 6.5. Selección del proveedor de materia prima 6.6. Compra de materia prima

37 37 37 38 38 39 39 39 40 41 41 41 42 42 44 44 47 48 50 51 52 53 54 56 56 57 58 59 60 61

6.7. Alternativas de formulación 6.8. Preparar el barniz UV con las materias primas y formulaciones seleccionadas 7. SELECCIÓN DE LA FÓRMULA QUE CUMPLE LA...