第2章 光固化油墨原材料
光固化油墨與普通油墨的基本組成類似,均由以下四類物質構成:
普通油墨 光固化油墨
連接料 低聚物
溶劑 活性稀釋劑
催化劑 光引發劑
各種添加劑 各種添加劑
光固化油墨中的低聚物相當于普通油墨中的連接料,都是成膜物,它們的性能對油墨的性能起主要作用,在結構上低聚物必須具有光固化基團,屬于感光性樹脂。光固化油墨中的活性稀釋劑相當于普通涂料油墨中的溶劑,但它除了具有稀釋作用、調節體系黏度外,并不揮發,要參與光固化反應,影響油墨的光固化速度和墨層的物理機械性能,在結構上它是必須具有光固化基團的有機化合物。光引發劑相當于普通油墨中的催化劑,普通油墨由于固化方式不同(如氧化、熱固化、濕固化等),所用的催化劑也不同,如催化劑、固化劑等,而光固化油墨通過光引發劑吸收紫外線而產生自由基或陽離子,引發低聚物和活性稀釋劑發生聚合和物理交聯反應,形成網狀結構的油墨層。這兩類油墨中的添加劑大體相同,都是顏料、填料、各種助劑,只是光固化油墨所用添加劑要盡量減少對紫外線的吸收,以免影響光固化反應的進行。同時光固化油墨中須添加一定量的阻聚劑,以保證生產、儲存、運輸及使用時光固化油墨的穩定性。
光固化油墨是目前用量大、應用廣泛的輻射固化材料。本章將對光固化油墨的原材料即活性稀釋劑、低聚物、光引發劑、各種添加劑進行詳細介紹。活性稀釋劑一節包括不同官能度的活性稀釋劑,烷氧基化活性稀釋劑、乙烯基醚類活性稀釋劑、第三代(甲基)丙烯酸酯類活性稀釋劑以及帶有特殊功能基的(甲基)丙烯酸酯類活性稀釋劑的結構與性能比較,常用活性稀釋劑的合成及主要生產廠家和產品代號,活性稀釋劑的選擇、毒性與儲存運輸中的要求。低聚物一節涉及不同結構低聚物,包括環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、純丙烯酸樹脂、不飽和聚酯、乙烯基樹脂、有機硅丙烯酸樹脂、陽離子光固化體系用低聚物、超支化光固化樹脂、自引發低聚物等新型低聚物的合成、結構與性能對比。光引發劑一節介紹典型的自由基型光引發劑和陽離子型光引發劑及近年來研究開發的水基光引發劑、大分子光引發劑、可見光光引發劑的結構與性能。光固化油墨依據其不同應用其添加劑亦不同,添加劑一節中介紹包括顏料、填料、助劑(消泡劑與脫泡劑、表面控制助劑、分散劑、基材潤濕劑)、阻聚劑、消光劑、觸變劑等不同類型的添加劑在光固化油墨中的使用。