印刷油墨2

印刷油墨第三章印刷油墨的组成第三章印刷油墨的组成•印刷油墨是由连接料、色料、溶剂和助剂等材料经研磨分散混合而成的浆状胶体。3颜料（10-20)%溶剂稀释剂(30-70)%树脂RESINS(20-40)%助剂(0-5)%油墨载体颜料的连接料用于溶解或稀释调整粘度色彩附着–耐磨–干燥–遮盖-…….印刷油墨组成•3.1连接料•连接料的主要成分•干性植物油：桐油、亚麻油•植物油半干性植物油：豆油、菜籽油•油不干性植物油：蓖麻油•矿物油汽油：轻汽油、中汽油、重汽油•高沸点煤油•润滑油：机油•天然树脂：松香、橡胶、沥青、石油树脂•聚氨酯•树脂PA•酚醛•连接料合成树脂丙烯酸•环氧树脂•乙烯类等•脂肪烃溶剂•芳烃类：甲苯、二甲苯•有机溶剂醇类：乙醇、异丙醇•酮类：丙酮、丁酮•酯类：醋酸乙酯、醋酸丁酯•其他溶剂：醚醇等•辅助材料：蜡剂及其他助剂第三章印刷油墨的组成•3.1.1油类•一不干性油及半干性油：碘值125-140，小于125为不干性，如棉籽油•二干性油：碘值＞140如桐油第三章印刷油墨的组成•3.1.2树脂•用于油墨的树脂一般是一类非晶态的物质，易溶解在溶剂或水中，形成有一定黏度的流体。•几个概念：•溶剂释放性：油墨中固体成分对溶剂的综合作用力的强弱的体现，溶剂从油墨中释放速度的快慢。与油墨中各组分及使用环境和条件如温度等都有关系。直接影响油墨的使用如干燥速度等及印件的质量。•干燥速度：指油墨中溶剂挥发快慢的程度，或干燥的快慢程度。直接影响印刷方式的选择及印刷质量。第三章印刷油墨的组成•树脂的溶解性：树脂在溶剂或油中的溶解难易程度。•高分子的溶解与无机小分子的溶解的区别：（学生自己学习）•树脂的颜色：固有颜色，与树脂本性和合成条件有关。•软化点：固态转变为流动态的温度，与树脂本性和分子量有关。•酸值：每克树脂中和消耗氢氧化钾的质量（mg）表示，影响油墨的稳定性和使用。•抗水性：水对树脂溶解性的一种体现。直接影响油墨的性能与稳定。•天然树脂第三章印刷油墨的组成•松香及其衍生物：主要成分是树脂酸，分子式为C19H29COOH，分子量为302，有多种异构体。•特性：1，透明脆性固体，有蜡感•2，浅黄到棕色•3，不容于水，能溶于多种有机溶剂。•4，价格低，易得•5，可单独和与其它树脂共同在油墨中使用。•6，结晶性、易氧化性、易受热分解性、不饱和键对油墨质量有影响。第三章印刷油墨的组成•改性松香•通过中和、酯化、聚合等手段改良松香的性能，大大提高了松香在油墨行业的应用。•橡胶树脂•在油墨行业使用不多，主要有环化橡胶和氯化橡胶。•沥青•少用，便宜•石油树脂•现代油墨较少用第三章印刷油墨的组成•硝酸纤维素•又称硝化棉，广泛使用于油墨工业中。硝化纤维（NC）----------C6H7O2（NO2）3即硝化棉是涂料油墨行业常用的原材料之一。一般商业上都标明黏度，如1/2秒，1/4秒，1/8秒等或以此作为牌号。C6H7O2（NO2）3的一硝酸酯，二硝酸酯，三硝酸酯对应的含氮量分别为6.76%，11.11%，14.14。含氮量10.5%-11.2%的为SS型，是醇溶性的。第三章印刷油墨的组成•高于12.3%的常用于制造炸药，油墨工业应用SS型和含氮量11.2%-12.2%的品种，为RS型。特点：（1）易燃易爆，运输及储存危险，稍高温度及摩擦都可能自燃。（2）分子量大，粘度高，漆膜的机械强度、耐寒性、耐久性好，但油墨固含量低，而且黏度高墨膜不易流平，容易引起拉丝，橘皮，针孔等弊病。分子量低则硬度和打磨性好，但暴晒后降解严重。第三章印刷油墨的组成•（3）单独使用漆膜光泽不高，易脆断，附着力差。•（4）价格低廉•评定质量指标：含氮量、溶解性、黏度及稳定性。•使用：油墨中一般使用黏度在0.25-40s之间，相对分子量在22000-68000之间。第三章印刷油墨的组成•7）达玛树脂•氧化树脂，在油墨制造中长作为油墨的改进剂，提高油墨的附着力、光泽及保色性。•8)聚酮树脂（SK）在凹版及柔版油墨中使用。第三章印刷油墨的组成•二合成树脂•合成树脂的特点：重复批量生产，产品质量稳定。•酚醛树脂•溶解在桐油中可作铅印和胶印油墨的连接料•特点：干燥速度快，光泽好，附着力强，耐碱，颜料润湿性好，易溶于芳香烃溶剂中。•缺点：易泛黄•油墨制造中多用改性的酚醛树脂，如松香改性树脂第三章印刷油墨的组成•醇酸树脂:1927年Kienle提出•醇酸树脂则是由多元酸、多元醇和油类（脂肪酸）酯化生成的，单纯由多元酸、多元醇合成的树脂称为聚酯树脂，醇酸树脂的性能有改性的油类决定。第三章印刷油墨的组成•醇酸树脂的分类•干性油醇酸树脂•按性能•不干性油醇酸树脂•短油度油量35～45%•按含油多少中油度油量40～60%•长油度油量60～70%第三章印刷油墨的组成•油度（%）=×100•=油脂的质量/醇酸树脂的质量-水的质量树脂的理论产量油用量第三章印刷油墨的组成•几个概念：•碘值：饱和油脂中100g双键所吸收碘的质量（g）。干性油的碘值大于140gI2/100g，半干性油的碘值在100-140I2/100g，不干性油为小于100I2/100g。•油度：醇酸树脂中油脂（脂肪酸）的含量。决定树脂的软硬度，干燥速度及使用性能。•酸值：中和1GＫＯＨ，消耗油的量，反映油脂（脂肪酸）的新鲜度第三章印刷油墨的组成•干性醇酸树脂：P34•不干性醇酸树脂：P35•特点：•1价低，易得•2光泽，附着力，柔韧性，干燥性，对颜料的润湿性及各种耐抗性，而且能与多种其它树脂拼合使用。•3保光性及耐皂性较差•应用：铅印及胶印油墨，也有用于印铁油墨和丝印油墨。第三章印刷油墨的组成•聚酰胺树脂（PA）•应用广泛的一类树脂，有醇溶和苯溶两类。主要用于凹版和柔性版油墨的制造。•特点：•1与聚烯烃薄膜良好附着。•2溶解性，流平性，光泽，溶剂释放较优。•3制成油墨使用简单第三章印刷油墨的组成•不足：•1，油墨要用苯类溶剂•2，可能易氧化酸败，造成黏联或反黏•3，有油脂味•4，高速印刷受限制•5，食品包装受限制•6，本身带颜色第三章印刷油墨的组成•丙烯酸树脂•油墨行业中广泛使用的一类树脂•特点：•1耐光性，耐候性，无色，高光泽，保色性等性能优良•2耐酸碱，盐，油脂，洗涤剂等化学品优良•3制成油墨可应用于多种印刷方式及多种基材•丙烯酸树脂有两类：热塑性和热固性在油墨制造中都有使用。第三章印刷油墨的组成•环氧树脂•比较少单独使用于油墨当中•6，乙烯类树脂•1氯化聚丙烯：用于凹版复合油墨•2氯醋：PVC油墨的制造•3聚乙烯醇缩丁醛：柔性版油墨•7，聚氨酯树脂•广泛使用在高级印刷品的油墨制造当中，价格高，性能优越，耐高温及低温性能优越。第三章印刷油墨的组成•3.1.3溶剂•（一）溶剂的溶解力•1树脂在溶剂中的溶解•溶剂概念：•溶剂是指用来溶解或分散成膜物质的，并在使用过程中挥发掉的液体。主要作用是溶解树脂，赋予流动性，调节干燥速度，降低成本，提高施工性能等作用。但对大气环境有影响（VOC）。第三章印刷油墨的组成•溶解过程：低分子化合物在溶剂中的溶解可用溶解度的概念来描述。如蔗糖，食盐在水中的溶解，其机理是溶剂分子或离子间的吸引力，而使溶质分子逐渐离开其表面，并通过扩散作用均匀地分散到溶剂中去成为均匀溶液。第三章印刷油墨的组成•高分子化合物在溶剂中的溶解到大体上可分为溶胀阶段和全部溶剂化两个阶。接触溶剂表面的分子链最先溶剂化-------使高分子化合物内部溶解化--------溶剂化程度逐渐增加---全部溶剂化。•可以看出，溶剂对高分子聚合物溶解力的大小，溶解速度的快慢，主要取决于溶剂分子和高聚合物分子的亲和力，所决定的溶剂向高聚物分子间隙中扩散的难易程度。第三章印刷油墨的组成•2溶解力：溶剂溶解树脂形成均匀溶液的能力。•判断：溶解速度越快，溶液黏度越低，溶解力就越强。•溶解力的测试方法：KB值法（贝壳松脂-丁醇法）测定烃类溶剂•贝壳松脂-丁醇法=1：5标准溶液KB值越大表示溶解力越强。第三章印刷油墨的组成•（二）溶剂的种类•1。脂肪烃类•气味小，毒性小，溶解力弱•2.芳香烃•（1）苯由于毒性大已被禁用•（2）甲苯：沸点110.6OC，挥发速率2.0，密度0.865，溶解度参数8.9，闪点4OC•（3）二甲苯：沸点138-140OC，挥发速率0.6，密度0.865，溶解度参数8.8，闪点27OC第三章印刷油墨的组成•醇类•（1）乙醇：沸点78.3OC，挥发速率1.4，密度0.809，溶解度参数12.7，闪点14OC•能与水混溶，极性溶剂•（2）异丙醇：沸点82.4OC，挥发速率1.6，密度0.7863，溶解度参数12.7，闪点11.7OC•广泛用于凹版及柔性版油墨当中，极性溶剂•（3）丁醇：沸点117OC，挥发速率0.62，密度0.808，溶解度参数11.4，闪点35OC第三章印刷油墨的组成•酮类溶剂•(1)丙酮：沸点56.12，挥发速率11.2，密度0.785，溶解度参数9.8，闪点-10OC•（2丁酮:：沸点80，挥发速率3.8，密度0.802，溶解度参数9.3，闪点-4OC•（3）环己酮：沸点155.7，挥发速率0.23，密度0.9478，溶解度参数9.3，闪点44OC•（4）MIBK：沸点116，挥发速率1.6，密度0.799，溶解度参数8.4，闪点16OC•（5异佛尔酮：沸点212.5，挥发速率0.03，密度0.919，溶解度参数9.1，闪点96OOC•酮类溶剂溶解力极强，可在多种油墨当中使用，尤其对PVC有优越的溶解能力。缺点是味大，不环保第三章印刷油墨的组成•.酯类溶剂•（1）醋酸乙酯：沸点77.1，挥发速率3.9，密度0.894，溶解度参数9.1，闪点-4OC•（2）醋酸丁酯：沸点126，挥发速率1.0，密度0.872，溶解度参数8.5，闪点23OC•酯类溶剂在凹版油墨中广泛使用•6.其它溶剂：如乙二醇丁谜，溶剂油等第三章印刷油墨的组成•辅助材料•（一）蜡•天然蜡：动物蜡（蜂蜡），植物蜡(蔗蜡）,•矿物蜡（石蜡）等•蜡•合成蜡：PE蜡，PF蜡，酰胺蜡等•改变油墨的流变性，改善亲水性和印刷性能。第三章印刷油墨的组成•（二）铝皂•是制造凝胶树脂（胶质油）的关键组成，赋予油墨良好的身骨，改善了流变性能•外表呈增稠状态，又称增稠剂，如硬脂酸铝，在平板胶印油墨中广泛使用第三章印刷油墨的组成•3.1.5油墨助剂•（1）增塑剂：一类高沸点、低挥发性的溶剂或低熔点的固体，可以用来增加高分子的塑性。如邻苯二甲酸酯类（DOP，DBP，DINP）、脂肪族二元酸酯、磷酸酯等•（2）稀释剂：一般指溶剂，使油墨变薄变稀，减低油墨的黏度，提高流动性•（3）撤黏剂：又称减黏剂，减小油墨粘性的同时，不影响油墨的身骨。一般加量为3%-5%。如一些蜡类第三章印刷油墨的组成•（4）催干剂：又称干燥剂，指铅、钴、锰变价的有机或无机盐及其制品，加入油墨中加速油墨的氧化干燥，这些材料的统称。如环烷酸钴，加量一般在0.005-1.0%•（5）冲淡剂：旨在减低油墨色浓度的助剂，不影响油墨的其它性能•（6）反胶化剂：防止油墨凝胶化的助剂，如松脂酸，加量小于5%•（7）防干剂：也称抗氧化剂，防止油墨在制造和使用过程中被氧化结皮，甚至干固的助剂。如BHT（间二叔丁基对羟基甲苯）第三章印刷油墨的组成•(8）防脏剂：防止印刷品油墨蹭到另一印刷品背面的助剂，如滑石粉，碳酸钙等•（9）表面活性剂：润湿颜料的表面，提高研磨效率，缩短研墨时间的助剂•（10）防腐剂;防止油墨腐败的助剂，尤其是水性油墨，如苯酚，有机锡等•（11）香料及脱臭剂：改善油墨的气味，如丁香油、香草油。•（12）消泡剂：防止油墨制造和使用过程中产生气泡的助剂，如聚乙二醇、硅油、磷酸酯等第三章印刷油墨的组成•（13）紫外线吸收剂：吸收紫外光，减低因日晒而造成印刷品退色老化的助剂，如邻羟基二苯甲酮、水杨酸酯等•（14）润湿分散剂：在印刷油墨制造中广泛使用，是重要的组成之一，起到提高研墨效率，稳定油墨质量的作用。•(15)抗静电剂：消除印刷过程中静电影响印刷效果的助剂•（16）其它重要的助剂：增黏剂、附着力