2影響水性uv油墨固化干燥的因素

    
　　影響水性uv油墨固化干燥的因素很多，本文只對其主要的影響因素進(jìn)行討論，這些因素有以下幾方面：

    
　　1．水性體系的預干燥對光固化的影響

    
　　固化前的干燥條件對固化速度的影響很大，不干燥或干燥不完全時(shí)，固化速度較慢，且隨曝光時(shí)間的延長(cháng)，膠凝率無(wú)明顯提高。這是因為，盡管水對抑制氧的阻聚作用有一定的效果，但是這只能使墨膜表面迅速固化，只達到表干，而不能達到實(shí)干。由于體系內含有大量的水，體系在一定溫度下固化時(shí)，隨著(zhù)墨膜表面水分的迅速揮發(fā)，墨膜表面迅速固化，膜層里面的水則難以逸出，大量的水殘留在墨膜中，阻止了墨膜的進(jìn)一步固化，固化速度降低。另外，uv照射時(shí)的周?chē)鷾囟葘�uv油墨的固化有很大的影響。溫度越高，固化性越好。因此施行預熱的話(huà)，油墨的固化性會(huì )增強，附著(zhù)性更好。

   
　　 2．水性uv固化樹(shù)脂對光固化的影響

   
　　 水性uv固化樹(shù)脂要進(jìn)行自由基光固化，這就要求樹(shù)脂分子必須帶有不飽和基團，在紫外光的照射下，分子中的不飽和基團互相交聯(lián)，由液態(tài)涂層變成固態(tài)涂層。通常采用引入丙烯�；�、甲基丙烯�；�、乙烯基醚或烯丙基的方法，使合成的樹(shù)脂具有不飽和基團，從而可以在合適的條件下進(jìn)行固化，丙烯酸酯由于其反應活性高而經(jīng)常被使用。對于自由基型紫外光固化體系，隨分子中雙鍵含量的增加，涂膜的交聯(lián)速度會(huì )增大，固化速度將加快。而且不同結構的樹(shù)脂對固化速度影響不同，各種官能團的反應活性一般按以下順序升高：乙烯基醚<烯丙基<甲基丙烯�；�<丙烯�；�。因此一般以引入丙烯�；�和甲基丙烯�；鶠橹�，使樹(shù)脂具有較快的固化速度。

    
　　3．顏料對水性uv油墨光固化的影響

    
　　作為水性uv固化油墨中非光敏性的組分，顏料與引發(fā)劑競爭吸收uv光，這在很大程度上影響到uv固化體系中體系的固化特點(diǎn)。由于顏料能夠吸收一部分輻射能量，這將會(huì )影響到光引發(fā)劑對于光的吸收，并進(jìn)而影響到能夠生成的自由基的濃度，結果會(huì )降低固化速度。各色顏料對不同波長(cháng)的光線(xiàn)有不同的吸收率（透光率），顏料的吸收率越小，透光率越大，涂層的固化速度越快。炭黑的紫外線(xiàn)吸收能力較高，固化得最慢，白色顏料反光性強，也妨礙了固化。一般而言，對紫外光的吸收順序為：黑色>紫色>藍色>青色>綠色>黃色>紅色。

    
　　相同的顏料的配比濃度不同，對墨膜固化速度的影響是不同的。隨著(zhù)顏料用量的增加，墨膜的固化速率均有不同程度的下降。其中黃色顏料的用量對墨膜的固化速率影響最大，其次為紅色顏料、綠色顏料。由于黑色對紫外光的吸收率最大，使得黑墨的透光率最低，所以其用量的變化對墨膜的固化速率反而沒(méi)有明顯的影響。當顏料的用量過(guò)大時(shí)，墨膜表層的固化速率雖快，但是表層的顏料吸收大量紫外光，降低了紫外光的透光率，影響深層墨膜的固化，導致了墨膜表層固化而底層不固化，易產(chǎn)生“皺皮”現象。

   
　　 4．光引發(fā)劑對水性uv光固化的影響

    
　　光引發(fā)劑的作用是在其吸收紫外光能后，經(jīng)分解產(chǎn)生自由基，從而引發(fā)體系中不飽和鍵聚合，交聯(lián)固化成一整體。光引發(fā)劑的性能是水性光固化體系能否順利聚合固化的關(guān)鍵。根據不同的引發(fā)劑有一個(gè)最大的吸收波長(cháng)的原理，在選擇光固化引發(fā)劑的時(shí)候應該使得光引發(fā)劑的吸收紫外線(xiàn)的波長(cháng)區正好在顏料非吸收區或是微吸收區（顏料有一個(gè)適于引發(fā)劑吸收的波長(cháng)窗口），即顏料的最大透過(guò)的波長(cháng)區應與自由基引發(fā)劑的吸收波長(cháng)區能重合。另外光引發(fā)劑的吸收波峰應盡可能與光源發(fā)射的主波長(cháng)相近。

    
　　光引發(fā)劑必須具有與水性光固化體系一定的相溶性以及低的水蒸氣揮發(fā)度，以使光引發(fā)劑得以發(fā)散，有利于得到滿(mǎn)意的固化效果。否則，在干燥的過(guò)程中，光引發(fā)劑會(huì )隨著(zhù)水蒸氣一起揮發(fā)掉，降低引發(fā)劑的效率。不同的光引發(fā)劑，具有不同的吸收波長(cháng)，它們的配合使用可充分吸收不同波長(cháng)的紫外線(xiàn)，提高紫外光輻射量的吸收，從而大大加快墨膜的固化速率。所以可以通過(guò)多種光引發(fā)劑的配合使用，并調整各種光引發(fā)劑的配比以獲得固化速率快且性能優(yōu)異的墨膜。體系中復合光引發(fā)劑的含量要適量，過(guò)低不利于同顏料的吸收競爭；過(guò)高光線(xiàn)不能順利地進(jìn)入涂層。油墨的固化速度開(kāi)始時(shí)隨著(zhù)復合光引發(fā)劑的增加而增加，但當復合光引發(fā)劑量增加到一定值時(shí)，再增加其含量，固化速度反而會(huì )下降。

    
　　5．uv光源、輻照距離和光固化時(shí)間的影響

    
　　uv光源輻射的是一個(gè)波段內的光，且各波長(cháng)光的能量分布是不一樣的。其中波長(cháng)為300nm～310nm，360nm～390nm的光的能量分布是較好的，波長(cháng)位于uv-a區域約360nm效果最佳。為使固化體系達到最佳的組合，uv光源的選擇既要考慮體系所含顏料的uv光的吸收特性，同時(shí)又要兼顧到引發(fā)劑的uv吸收特性。

    
　　在水性uv油墨的干燥固化過(guò)程中，輻照距離和光固化時(shí)間也會(huì )對光固化產(chǎn)生影響。輻照距離越近，光照越強，光引發(fā)劑生成自由基的速度越快，引起聚合的雙鍵數目越多，樹(shù)脂的交聯(lián)程度也就越高，墨膜的固化速度就越快，反之越慢。水性uv油墨的光固化還必須有一個(gè)合適的光固化時(shí)間，時(shí)間太短，油墨的固化不完全，當達到一個(gè)合適光固化時(shí)間時(shí)，固化膜的拉伸強度達到最大，繼續增加光固化時(shí)間，固化膜的拉伸強度反而下降，并且固化樹(shù)脂出現黃變現象。