From Light to Front: A Novel UV-LED On-Demand Curing Technology for Advanced Adhesives and Composite Manufacturing

Actualment, hi ha un interès creixent pels sistemes de curat UV on-demand, gràcies a la seva major versatilitat i eficiència en comparació amb mètodes convencionals com el curat tèrmic. No obstant això, aquests sistemes presenten una limitació important: la incapacitat de curar zones ombrejades o materials amb geometries complexes i gran gruix, on la llum no pot penetrar adequadament. En aquesta tesi s’ha desenvolupat un portfoli de productes UV-curing on-demand, incloent-hi sistemes tant radicalaris com catiònics. Les seves prestacions es van millorar pel que fa a reactivitat, profunditat de curat i inhibició per oxigen (en el cas dels sistemes radicalaris), mitjançant la incorporació de tiols secundaris i oxetans. Aquestes formulacions van demostrar aplicabilitat industrial en àmbits com adhesius, composites i impressió 3D. Tanmateix, no es va aconseguir un dark curing autosuficient i homogeni amb els enfocaments tradicionals de curat UV. Per abordar aquest repte, aquesta tesi doctoral proposa una solució innovadora: un sistema de curat on-demand basat en una polimerització frontal autosostenible iniciada per llum UV-LED, escalable a nivell industrial i adaptable a múltiples aplicacions. Aquesta estratègia, anomenada Cationic Induced Cationic Frontal Polymerisation (CICFP), ofereix més versatilitat de formulació i disponibilitat de matèries primeres que enfocaments previs com la RICFP. A més, el sistema CICFP es va optimitzar i personalitzar, permetent la seva implementació en aplicacions industrials reals, tant en adhesius com en la fabricació de composites estructurals. En conjunt, aquesta tesi estableix les bases per a una nova generació de tecnologies de curat on-demand, més eficients, sostenibles i adaptables, amb un alt potencial en sectors com l’automoció, la construcció, l’electrònica i la fabricació additiva.