应用uv油墨及eb树脂的作用及反应机理阐述

墨水是印刷行业的主要耗材之一，也是影响原稿复印效果的主要因素。油墨生产商也在不断改进油墨的适印性。粘合剂是油墨的流体成分。随着现代工业的不断发展，新型的油墨粘合剂不断被使用。从最初的以植物油和天然树脂为主要成分的粘合剂，到现在，以合成树脂为主要成分。油墨行业得到了突飞猛进的发展。在现有的合成树脂中，丙烯酸树脂的应用最为广泛，可以在紫外线固化（uv）油墨、电子束固化（eb）油墨、水性油墨等产品中找到。丙烯酸树脂在上述油墨中的作用和反应机理不同，并给出以下示例。一、丙烯酸树脂在uv油墨和eb油墨中的应用 uv油墨是指在一定的紫外光照射下由液态变为固态的油墨。UV油墨印刷适性广，可采用胶印、柔印或丝网印刷等印刷方式。它在大多数承印物上具有良好的印刷性能，并且油墨干燥快，有机挥发物（voc）较少，对环境有影响。印刷品体积小，具有附着牢度强、耐磨性好、光泽度高等优点。近年来，uv油墨在胶印、丝网印刷、柔版印刷中得到广泛应用，其市场份额每年都有较高的增长速度，其增长速度远超其他类型的印刷油墨。uv墨水的反应机理是自由基聚合或阳离子聚合。uv墨水的成分很重要。配方中树脂预聚物的结构和官能团的活性决定了整个交联聚合反应的速度。

目前，用于制造uv墨水的树脂多为丙烯酸树脂。丙烯酸树脂具有不饱和双键“c=c”。这种不饱和在紫外线照射下激活引发剂油墨用丙烯酸树脂，从而触发链。反应聚合成固体树脂，广泛用于制造uv油墨。油墨工业中使用的丙烯酸树脂主要有环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂等。环氧丙烯酸酯树脂是由环氧树脂与丙烯酸直接反应而成。具有固化速度快、漆膜硬度高、光泽好等特点。uv油墨使用环氧丙烯酸酯树脂可以达到更快的产品固化速度。此外，还有一种环氧丙烯酸酯树脂，是由环氧化大豆油和环氧化亚麻籽油与丙烯酸反应得到的环氧化油丙烯酸酯树脂。粘度低，流动性好，颜料润湿分散性好。但固化速度较慢，成膜较软，所以一般只用作uv油墨中的辅助树脂。聚酯丙烯酸酯树脂是由聚酯多元醇与丙烯酸直接酯化脱水制得，对材料具有良好的附着力。广泛用于uv墨水。分子量低时可用作稀释剂，高分子量时可用作主树脂，但聚酯丙烯酸酯树脂粘度高。如果用脂肪酸改性，不仅可以降低树脂的粘度，还可以提高颜料的保湿效果。湿分散性。聚氨酯丙烯酸酯树脂由多元酸与二异氨基甲酸乙酯和丙烯酸乙酯缩合反应制得。聚氨酯丙烯酸酯树脂的分子量可以调节，固化速度也可以调节，以适应uv油墨的不同印刷要求。

聚氨酯丙烯酸酯树脂的分子结构中存在牢固的聚氨酯键，因此对塑料、金属和木材具有较高的附着力，但聚氨酯丙烯酸酯树脂的成本较高。并且温度对粘度有一定影响，常温下多为固体，应与活性稀释剂配合使用。下面将结合一种uv墨水的具体配方来介绍uv墨水的固化机理。单张纸平版胶印UV油墨配方示例：（见表1)环氧丙烯酸酯树脂45% 苯偶姻二甲醚4% 四乙二醇二丙烯酸酯23% 2-氯噻吨酮3% 二苯丙酮5% 酞菁蓝bgs 18% 聚乙烯微晶蜡2% uv油墨的干燥机理是在紫外线的作用下，激发光引发剂产生自由基或离子，这些自由基或离子与羟基聚合。化合物中的不饱和键与单体反应形成单体基团，然后这些单体基团发生链式反应，完成固化过程。图1：光源→光引发剂→自由基————→与乙烯基——→聚合物固化膜的单体和预聚物引发聚合反应，分子式中的双键断裂进行聚合反应油墨用丙烯酸树脂，生成聚合的聚合物树脂。四甘醇二丙烯酸酯作为活性稀释剂在油墨中主要起调节油墨粘度的作用，从而调节丙烯酸树脂的印刷适性。eb 墨水和 uv 墨水都是活性墨水，干燥机理基本相同。在uv墨水中，对光子的光敏性被紫外线激发。它活化聚合物并引发树脂和单体中双键的聚合。

eb ink依靠高能电子束直接轰击树脂预聚物，使树脂和单体发生双键聚合。eb墨水中使用的树脂预聚物、单体和UV固化墨水的要求和反应机理基本相同，这里不再赘述。二、亚克力树在水性油墨中的应用 亚克力树脂不仅用于uv油墨和eb油墨，还广泛用于水性油墨。水性油墨作为一种环保型油墨，具有印刷过程中有机挥发物（VOC）少、对印刷操作人员的健康无害、对环境影响小的特点。受到青睐，并开始向报纸印刷行业拓展。水性油墨是指一种使用水代替有机溶剂的液体油墨。碱组分由有机胺组分、溶剂和添加剂组成。碱组分为有机胺或氨水，溶剂为水和少量醇，添加剂包括消泡剂、分散剂和蜡。水性树脂是水性油墨的重要组成部分，它直接影响油墨的附着性能、干燥速度、防污性能和耐热性，也影响光泽度和油墨转移性能。因此，选择合适的树脂是水性油墨的关键。必须具有易形成水溶性盐类、与着色剂亲和性好、印刷成膜后附着牢度高、耐磨、耐刮擦、耐热性好、光泽度好等特点。高，并且需要良好的放水性，印刷干燥时易交联和成膜性能。常用的粘合剂可分为三大类：水溶性粘合剂、扩散性粘合剂和碱溶性粘合剂。

粘合剂中使用的树脂主要有丙烯酸、聚酰胺、聚酯等，但常用的是丙烯酸。丙烯酸树脂是一种高效的润湿剂和磨料，有助分散和着色，光泽好，可减少颜料用量，有利于环保。根据在水性油墨中的实际应用，丙烯酸树脂可分为溶液型和乳液型两大类。与这两种类型相比，前者比后者更兼容、更稳定。溶液型丙烯酸树脂的分子量通常为5000-10000mw。它不具有乳液状态的特点，但具有良好的溶解性和光泽，作为颜料的载体和分散体具有良好的润湿性。但其缺点是干燥慢，连续成膜性差，所以一般不单独使用，而是与其他乳液结合使用。乳液型丙烯酸树脂品种很多，但不同成分形成的乳液颗粒状态也不同，物理化学性能也不同。通常有胶体分散液和结膜乳剂两种。胶体分散体多为丙烯酸和苯乙烯的共聚物，分子量在15000-40000mw之间。由于颗粒数小于乳液要求的限度，所以不是真正的乳液，但粒径大，可以加入大量的水。稀释。这种乳液一般用于瓦楞纸箱的印刷油墨。结膜乳液由于其分子量大，具有良好的耐油、耐水性和良好的光泽度。在非吸收性基材上具有良好的附着力，玻璃化转变温度低，成膜性和耐性好，广泛用于薄膜、金属箔等不透水、干燥的基材上印刷。下面结合参考配方说明：（见表2)配料比例乙二醇0.5%丙烯酸树脂26%异丙醇1.5%颜料碳墨16%消泡助剂 1% 氨水（28%） 4% 水 50% 酞菁蓝 b1% 水性油墨的干燥主要是挥发干燥和渗透干燥，干燥机理是粘合剂中的主要树脂含有羧基（丙烯酸树脂） (-cooh)，加入一定量的胺基(-nh2)碱性物质后，胺基与树脂中的羧基反应生成水溶性有机胺盐。在油墨的干燥过程中，氧气挥发后，油墨中的树脂恢复成不溶于水的墨膜，从而完成油墨的干燥固化。上式中需要严格控制氨水的用量，一般控制油墨的ph值。