关于UV油墨你需要知道哪些知识

UV油墨的主要成分是聚合预聚体、光敏单体、光引发剂，辅助成分是着色颜料、填料、添加剂(流平剂、消泡剂、聚合抑制剂)等。

1. 聚合物预聚物是决定UV清漆涂料性能的重要成分，是UV油墨基本的成分。它是一种成膜材料，其性能对固化过程和固化油墨膜的性能起着重要作用。一般按骨架结构分类。骨架结构影响涂层的硬度、耐摩擦性、附着力、耐光性、耐化学性和耐水性。从结构上看，低聚物是含有“C=C”不饱和双键的低分子树脂，如丙烯酰、甲基丙烯酰、乙烯基、烯丙基等。主要有环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、聚丙烯丙烯酸酯、不饱和聚酯树脂等多种树脂类型。在相同条件下，丙烯酰的光固化速度很快，所以低聚物多为丙烯酸树脂。

2. 光敏单体(活性稀释剂)

UV油墨和UV清漆在涂布时需要有适合涂布者的粘度。一般情况下，加入20%~80%的单体可降低预聚物的粘度。同时，单体自身聚合并成为固化膜的一部分。

活性稀释剂又称交联单体，是一种功能单体。它在油墨中的作用是调节油墨的粘度、固化速度和固化膜性能。活性稀释剂在结构上还有“C=C”的不饱和双键，可以是丙烯酰、甲基丙烯酰、乙烯基和烯丙基。鉴于丙烯酰光固化速度很快，目前使用的大多数活性稀释剂是丙烯酸酯单体。由于丙烯酰基的含量不同，可分为单官能团、双官能团和多官能团三种。官能团活性稀释剂，稀释效果和固化速度不同。一般情况下，功能越多，固化速度越快，但稀释效果越差。

传统的活性稀释剂，如苯乙烯和第一代丙烯酸酯单体，毒性较强。一些丙烯酸酯单体对皮肤有强烈的刺激作用。为了减少活性稀释剂对皮肤的刺激，通常有两种方法:一是通过环氧乙烷、环氧丙烷和己酯的开环聚合来增加单体的分子量;二是改变单体的酯结构;另一个是改变以前的酒精酯化方法。在丙烯酰基中加入酒精后，多功能单体对皮肤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时，其PH值(皮肤刺激指数)为4.96，而采用加成法合成时，其PH值为0.3。

近年来开发了一些性能较好的单体，如烷氧基丙烯酸酯、碳酸盐单丙烯酸酯、咪唑基单丙烯酸酯、环状碳酸盐单丙烯酸酯、环氧有机硅单体、有机硅丙烯酸酯和乙烯醚单体。其中一些已经实现了商业化。单体的选择应遵循以下原则:

a.粘度低，稀释效果好;

b.快速固化;

C.对材料的附着力好;

d.对皮肤的刺激性和毒性较小;

e.涂层无异味。

3.光引发剂是一种能吸收辐射能量并产生活性中间体的物质，能通过化学变化引发聚合。它是任何UV固化系统所需的主要成分。光引发剂可分为氢捕获型和分裂型：氢捕获型是一种双分子光引发剂，需要与含有活性氢的化合物(通常称为共引发剂)配位，通过氢捕获反应形成自由基；热解型是单分子光引发剂，被光激发后在分子内分解成自由基。

(1)失氢型

以二苯甲酮(BP)为例:当单独使用二苯甲酮时，烯烃单体不能发生光聚合，对其作为光引发剂的需求不同。它们的反应机理是不同的烷基或芳基。当从醇或醚中提取氢原子时，氧可以很容易地猝灭被激发的二苯甲酮。从胺中提取氢原子时，由于酮在形成激发态后立即与胺形成激发态络合物，避免了能量转移到氧分子，所以胺体系不容易被氧猝灭。与醇醚体系相比，也降低了能量向单体转移的可能性。因此，在实际应用中一般采用胺系。除了二苯甲酮，这类光引发剂还包括蒽醌和硫杂蒽酮，如2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)，常用于UV油墨中。

(2)热解类型

以安息香醚为例:安息香醚曾经是实践中应用广泛的光引发剂，其特点是其激发态可以直接分解成两个自由基。生成的自由基可引发单体聚合。安息香醚的激发态寿命短，不易被氧或苯乙烯猝灭，可用于苯乙烯聚合。而安息香醚即使在不光照的情况下也有不同程度的热分解，储存稳定性较差。一般应添加稳定剂或聚合抑制剂。目前常用的是安息香二甲醚(651)。这类光引发剂常用于UV油墨中，如1173、184、369、907等。近年来开发了一些新的光引发剂，如汽巴公司开发的酰基磷氧化819和BAPO。在400缸时仍能很好地吸收，光引发效率高;产生的自由基的吸收向短波方向移动，具有“光漂白”的作用;有利于树干和深层的光同化；的产品是无色的，所以不会变黄。非常适用于油墨膜厚的丝印UV油墨。由于酰基氧化磷光引发剂价格较高，常与其他光引发剂混合使用，如汽巴公司的1700 (75% 1173+25% BAPO)、1800 (75% 184+25% BAPO)。

选择光引发剂时应遵循以下原则:

a. UV范围内吸光效率高;

b、相对稳定性好;

d.与预聚体、单体相容性好;

e.气味小;

f.成本低。

4. 其他添加剂

添加剂主要用于提高油墨的性能。UV油墨中常用的添加剂有稳定剂、流平剂、消泡剂、分散剂、蜡等。

(1)稳定剂

稳定剂用于减少贮存过程中的热聚合，提高油墨贮存稳定性。常用的有对苯二酚、对甲氧基酚、对苯醌、2,6-二叔丁基甲酚等。

(2)调平剂

使用调平剂，提高墨层的调平性能，防止缩孔的产生，使墨膜表面光滑，也增加油墨印刷的光泽度。

(3)消泡剂

消泡剂用于防止和消除油墨在制造和使用过程中产生的气泡。

(4)分散剂

该分散剂能使油墨中的颜料与粘合剂很好地润湿，使颜料在油墨中具有良好的分散性，缩短油墨制造时的研磨时间;降低颜料的吸油率，产生高浓度油墨;防止颜料颗粒在油墨中的团聚和沉淀。分散剂一般是表面活性剂。

(5)蜡

蜡主要用于改变油墨的流变性能，提高耐水性和印刷性能(如调节粘度)，减少污垢、脱纸等问题，并在干燥的墨膜表面形成光滑的蜡膜，提高印刷产品的摩擦阻力。在UV油墨中，蜡还起到阻隔空气的作用，减少氧聚合，有利于表面固化。但是，在油墨中添加过多的蜡或选择错误的蜡类型会降低油墨的光泽，损害油墨的转移性能，延长干燥时间。