關(guān)于UV油墨你需要知道哪些知識

UV油墨的主要成分是聚合預(yù)聚體、光敏單體、光引發(fā)劑，輔助成分是著色顏料、填料、添加劑(流平劑、消泡劑、聚合抑制劑)等。

1. 聚合物預(yù)聚物是決定UV清漆涂料性能的重要成分，是UV油墨基本的成分。它是一種成膜材料，其性能對固化過程和固化油墨膜的性能起著重要作用。一般按骨架結(jié)構(gòu)分類。骨架結(jié)構(gòu)影響涂層的硬度、耐摩擦性、附著力、耐光性、耐化學(xué)性和耐水性。從結(jié)構(gòu)上看，低聚物是含有“C=C”不飽和雙鍵的低分子樹脂，如丙烯酰、甲基丙烯酰、乙烯基、烯丙基等。主要有環(huán)氧丙烯酸樹脂、聚氨酯丙烯酸樹脂、聚酯丙烯酸樹脂、聚醚丙烯酸樹脂、聚丙烯丙烯酸酯、不飽和聚酯樹脂等多種樹脂類型。在相同條件下，丙烯酰的光固化速度很快，所以低聚物多為丙烯酸樹脂。

2. 光敏單體(活性稀釋劑)

UV油墨和UV清漆在涂布時需要有適合涂布者的粘度。一般情況下，加入20%~80%的單體可降低預(yù)聚物的粘度。同時，單體自身聚合并成為固化膜的一部分。

活性稀釋劑又稱交聯(lián)單體，是一種功能單體。它在油墨中的作用是調(diào)節(jié)油墨的粘度、固化速度和固化膜性能?；钚韵♂寗┰诮Y(jié)構(gòu)上還有“C=C”的不飽和雙鍵，可以是丙烯酰、甲基丙烯酰、乙烯基和烯丙基。鑒于丙烯酰光固化速度很快，目前使用的大多數(shù)活性稀釋劑是丙烯酸酯單體。由于丙烯?；暮坎煌?，可分為單官能團、雙官能團和多官能團三種。官能團活性稀釋劑，稀釋效果和固化速度不同。一般情況下，功能越多，固化速度越快，但稀釋效果越差。

傳統(tǒng)的活性稀釋劑，如苯乙烯和第一代丙烯酸酯單體，毒性較強。一些丙烯酸酯單體對皮膚有強烈的刺激作用。為了減少活性稀釋劑對皮膚的刺激，通常有兩種方法:一是通過環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和己酯的開環(huán)聚合來增加單體的分子量;二是改變單體的酯結(jié)構(gòu);另一個是改變以前的酒精酯化方法。在丙烯?；屑尤刖凭?，多功能單體對皮膚的刺激作用大大降低。例如，采用酯化法合成新戊二醇二丙烯酸酯時，其PH值(皮膚刺激指數(shù))為4.96，而采用加成法合成時，其PH值為0.3。

近年來開發(fā)了一些性能較好的單體，如烷氧基丙烯酸酯、碳酸鹽單丙烯酸酯、咪唑基單丙烯酸酯、環(huán)狀碳酸鹽單丙烯酸酯、環(huán)氧有機硅單體、有機硅丙烯酸酯和乙烯醚單體。其中一些已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化。單體的選擇應(yīng)遵循以下原則:

a.粘度低，稀釋效果好;

b.快速固化;

C.對材料的附著力好;

d.對皮膚的刺激性和毒性較小;

e.涂層無異味。

3.光引發(fā)劑是一種能吸收輻射能量并產(chǎn)生活性中間體的物質(zhì)，能通過化學(xué)變化引發(fā)聚合。它是任何UV固化系統(tǒng)所需的主要成分。光引發(fā)劑可分為氫捕獲型和分裂型：氫捕獲型是一種雙分子光引發(fā)劑，需要與含有活性氫的化合物(通常稱為共引發(fā)劑)配位，通過氫捕獲反應(yīng)形成自由基；熱解型是單分子光引發(fā)劑，被光激發(fā)后在分子內(nèi)分解成自由基。

(1)失氫型

以二苯甲酮(BP)為例:當(dāng)單獨使用二苯甲酮時，烯烴單體不能發(fā)生光聚合，對其作為光引發(fā)劑的需求不同。它們的反應(yīng)機理是不同的烷基或芳基。當(dāng)從醇或醚中提取氫原子時，氧可以很容易地猝滅被激發(fā)的二苯甲酮。從胺中提取氫原子時，由于酮在形成激發(fā)態(tài)后立即與胺形成激發(fā)態(tài)絡(luò)合物，避免了能量轉(zhuǎn)移到氧分子，所以胺體系不容易被氧猝滅。與醇醚體系相比，也降低了能量向單體轉(zhuǎn)移的可能性。因此，在實際應(yīng)用中一般采用胺系。除了二苯甲酮，這類光引發(fā)劑還包括蒽醌和硫雜蒽酮，如2-異丙基硫雜蒽酮(ITX)，常用于UV油墨中。

(2)熱解類型

以安息香醚為例:安息香醚曾經(jīng)是實踐中應(yīng)用廣泛的光引發(fā)劑，其特點是其激發(fā)態(tài)可以直接分解成兩個自由基。生成的自由基可引發(fā)單體聚合。安息香醚的激發(fā)態(tài)壽命短，不易被氧或苯乙烯猝滅，可用于苯乙烯聚合。而安息香醚即使在不光照的情況下也有不同程度的熱分解，儲存穩(wěn)定性較差。一般應(yīng)添加穩(wěn)定劑或聚合抑制劑。目前常用的是安息香二甲醚(651)。這類光引發(fā)劑常用于UV油墨中，如1173、184、369、907等。近年來開發(fā)了一些新的光引發(fā)劑，如汽巴公司開發(fā)的酰基磷氧化819和BAPO。在400缸時仍能很好地吸收，光引發(fā)效率高;產(chǎn)生的自由基的吸收向短波方向移動，具有“光漂白”的作用;有利于樹干和深層的光同化；的產(chǎn)品是無色的，所以不會變黃。非常適用于油墨膜厚的絲印UV油墨。由于?；趸坠庖l(fā)劑價格較高，常與其他光引發(fā)劑混合使用，如汽巴公司的1700 (75% 1173+25% BAPO)、1800 (75% 184+25% BAPO)。

選擇光引發(fā)劑時應(yīng)遵循以下原則:

a. UV范圍內(nèi)吸光效率高;

b、相對穩(wěn)定性好;

d.與預(yù)聚體、單體相容性好;

e.氣味小;

f.成本低。

4. 其他添加劑

添加劑主要用于提高油墨的性能。UV油墨中常用的添加劑有穩(wěn)定劑、流平劑、消泡劑、分散劑、蠟等。

(1)穩(wěn)定劑

穩(wěn)定劑用于減少貯存過程中的熱聚合，提高油墨貯存穩(wěn)定性。常用的有對苯二酚、對甲氧基酚、對苯醌、2,6-二叔丁基甲酚等。

(2)調(diào)平劑

使用調(diào)平劑，提高墨層的調(diào)平性能，防止縮孔的產(chǎn)生，使墨膜表面光滑，也增加油墨印刷的光澤度。

(3)消泡劑

消泡劑用于防止和消除油墨在制造和使用過程中產(chǎn)生的氣泡。

(4)分散劑

該分散劑能使油墨中的顏料與粘合劑很好地潤濕，使顏料在油墨中具有良好的分散性，縮短油墨制造時的研磨時間;降低顏料的吸油率，產(chǎn)生高濃度油墨;防止顏料顆粒在油墨中的團聚和沉淀。分散劑一般是表面活性劑。

(5)蠟

蠟主要用于改變油墨的流變性能，提高耐水性和印刷性能(如調(diào)節(jié)粘度)，減少污垢、脫紙等問題，并在干燥的墨膜表面形成光滑的蠟?zāi)?，提高印刷產(chǎn)品的摩擦阻力。在UV油墨中，蠟還起到阻隔空氣的作用，減少氧聚合，有利于表面固化。但是，在油墨中添加過多的蠟或選擇錯誤的蠟類型會降低油墨的光澤，損害油墨的轉(zhuǎn)移性能，延長干燥時間。