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      膠印油墨
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      UV油墨的組成成分及其作用

      2006-08-29 21:43 來(lái)源:中華印刷包裝網(wǎng) 責編:中華印刷包裝網(wǎng)

          UV油墨的主要成分是聚合性預聚物、感光性單體、光引發(fā)劑、輔助成分是著(zhù)色顏料、填料、添加劑(流平劑、阻聚劑)等。 
         
          1、聚合性預聚物 
           
          聚合性預聚物是決定UV光油涂層性能的重要成分,是UV油墨中的最基本成分,是成膜物質(zhì),性能對固化過(guò)程和固化后墨膜的性質(zhì)起著(zhù)重要作用。一般根據骨架結構來(lái)分類(lèi)。骨架結構影響涂層硬度、耐摩擦性、附著(zhù)性、耐光性、耐化學(xué)品性和耐水性等。 
           
          預聚物從結構上看,齊聚物都為含有“C=C”不飽和雙鍵的低分子樹(shù)脂,如含有丙烯酸;、甲基丙稀;、乙烯基、烯丙基等等。主要有環(huán)氧丙烯酸酯樹(shù)脂、聚氨酯丙烯酸酯樹(shù)脂、聚酯丙烯酸酯樹(shù)脂、聚醚丙烯酸樹(shù)脂、聚丙烯酸丙酯、不飽和聚酯樹(shù)脂等幾種樹(shù)脂類(lèi)型。而在同樣的條件下,光固化速度丙烯;羁,故齊聚物大都為丙烯酸樹(shù)脂。 
           
          2、感光性單體(活性稀釋劑) 
           
          UV油墨和UV光油在涂布時(shí)需要有適應涂布機的粘度,一般是通過(guò)添加20%~80%的單體來(lái)降低預聚物的粘度,同時(shí)單體自身發(fā)生聚合,成為固化膜的一部分。 
           
          活性稀釋劑也叫交聯(lián)單體,是一種功能性單體,其在油墨中的作用是調節油墨的粘度、固化速度和固化膜性能;钚韵♂寗┙Y構上也含“C=C”不飽和雙鍵,可以是丙烯;、甲基丙稀;、乙烯基和烯丙基。鑒于丙烯;夤趟俣茸羁,因此目前使用的活性稀釋劑大多是丙烯酸酯類(lèi)單體。由于含有丙烯;臄盗坎煌,可分為單官能團、雙官能團三類(lèi),各類(lèi)官能團活性稀釋劑的釋放效果和固化速度都不同。一般來(lái)說(shuō),官能度愈多,固化速度愈快,但稀釋效果愈差。 
           
          傳統的活性稀釋劑,如苯乙烯、第一代丙烯酸酯單體等,他們的毒性很強,有些丙烯酸酯類(lèi)單體對皮膚有很強烈的刺激作用。為了減少活性稀釋劑對皮膚的刺激性,通常有兩種方法:一是采用環(huán)氧乙烷,環(huán)氧丙烷和已酯開(kāi)環(huán)聚合增加單體分子量;二是改變單體酯基結構;還有一種就是改變以前使用醇酯化方法。在采用醇加成到丙烯;,使多官能度單體皮膚刺激性大大降低,如新戊二醇二丙烯酸酯采用酯化合成時(shí),PH值(皮膚刺激性指數)為4.96,而采用加成法合成時(shí),PH值降為0.3。 
           
          最近,開(kāi)發(fā)出了一些性能很好的單體,如:烷氧基丙烯酸酯、碳酸單丙烯酸酯、咪唑基單丙烯酸酯、環(huán)碳酸酯單丙烯酸酯、環(huán)氧硅酮單體、硅酮類(lèi)丙烯酸酯以及乙烯基醚類(lèi)單體等。選擇單體時(shí),要遵循以下原則: 
           
          a、粘度低,稀釋效果好; 
           
          b、固化快; 
           
          c、在材料上有良好的附著(zhù)性; 
           
          d、對皮膚刺激性小,毒性; 
           
          e、在涂層中不留氣味。 

          3、光引發(fā)劑
          
          光引發(fā)劑是能吸收輻射能,經(jīng)過(guò)化學(xué)變化產(chǎn)生具有引發(fā)劑聚合能力的活性中間體的物質(zhì),也是任何UV固化體系都需要的主要成分。光引發(fā)劑可分為奪氫型和裂解型;奪氫型是需要和一含活潑氫的化合物(一般稱(chēng)助引發(fā)劑)相配合,通過(guò)奪氫反應,形成自由基,是雙分子光引發(fā)劑;裂解型是光引發(fā)劑受激光發(fā)后,分子內分解為自由基,是單分子光引發(fā)劑。
          
          (1)奪氫型:以二甲苯酮(BP)為例,單獨使用二苯甲酮時(shí),不能使烯類(lèi)單體進(jìn)行光聚合,要其成為光引發(fā)劑需求是不同的。其反應機理是不同的烷基和芳基,從醇和醚中提取氫原子時(shí),氧氣很容易淬滅激發(fā)態(tài)的二苯甲酮。而從胺中提取氫原子時(shí),由于酮形成激發(fā)態(tài)后馬上與胺形成激發(fā)態(tài)的絡(luò )合物,避免了向氧分子的能量轉移,所以胺體系不易為氧氣淬滅,與醇醚體系相比,也減少了向單體發(fā)生能量轉移的可能型。因此,在實(shí)際應用中,一般采用胺體系。除二苯甲酮外,這類(lèi)光引發(fā)劑還有蒽醌類(lèi)合硫雜蒽酮類(lèi),如常用于UV油墨中的有2-異丙基硫雜蒽酮。
          
          (2)裂解型:以安息香醚類(lèi)為例,安息香醚曾是實(shí)際應用最廣的一種光引發(fā)劑,其特點(diǎn)是激發(fā)態(tài)克直接分解成兩會(huì )總自由基。生成的游離基都可以引發(fā)單體聚合。安息香醚的激發(fā)態(tài)壽命短,不易為氧氣淬滅,也不能為苯乙烯所淬滅,所以可用于苯乙烯的聚合。但安息香醚即使不見(jiàn)光也有不同程度的熱分解,貯存穩定性不好,一般要加穩定劑和阻聚劑,目前常用的是安息二甲香醚。
          
          選擇光引發(fā)劑應遵循的原則:
          
          a、對UV范圍的光量吸收效率高;
          
          b、相對穩定性好;
          
          c、成本低。
          
          4、其他助劑
          
                  助劑主要是用來(lái)改善油墨的性能,UV油墨中常用的助劑有穩定劑、流平劑、消泡劑、分散劑、蠟等。
          
          (1)穩定劑:穩定劑是用來(lái)減少存放時(shí)發(fā)生熱聚合,提高油墨儲存穩定性。常用對苯二酚、對甲氧基苯酚、對苯醌、2,6-二叔丁基甲苯酚等。
          
          (2)流平劑:流平劑是用來(lái)改善油墨層的流平性,防止縮孔的產(chǎn)生,使墨膜表面平整,同時(shí)也增加了油墨印刷的光澤度。
          
          (3)消泡劑:消泡劑是用來(lái)改善油墨層的流平性,防止縮孔的產(chǎn)生,使墨膜表面平整,同時(shí)也增加了油墨印刷的光澤度。
          
          (4)分散劑:分散劑能使油墨中的顏料于連結料很好低潤濕,使顏料在油墨中有很好的分散性,縮短油墨制造時(shí)的研磨時(shí)間;降低顏料的吸油量,以制造高濃度的油墨;防止油墨中顏料顆粒的凝聚合沉淀。分散劑一般是表面活性劑。
          
          (5)蠟:蠟主要作用是改變油墨的流變性、改善抗水性合印刷性能(如調節粘性),減少蹭臟、拉紙毛等弊病,并可在干燥后的墨膜表面形成一光滑的蠟膜二提高印刷品的耐磨性等。在UV油墨中,蠟還起阻隔空氣,減少氧阻聚作用,有利于表面固化。但在油墨中加入過(guò)量的蠟和選錯蠟的品種,會(huì )降低油墨的光澤,破壞油墨轉移性能,延長(cháng)干燥時(shí)間。 
          

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