辐射固化油墨的干燥,是在光或电子束照射下,油墨成分发生聚合反应,形成凝固的油墨膜。辐射固化油墨有UV固化墨(UV墨)与电子束(EB)固化墨(EB墨)两种,UV墨又进一步分为自由基UV墨和阳离子UV墨。
辐射固化油墨由单体、低聚体、颜料、附加料等组成,UV墨常见配方如表2-6所示。单体主要控制墨的黏度、固化速度、墨膜硬度[81-83]。单体为丙烯酸酯类有机化合物,结构中含有双键,双键的多少影响油墨固化速度。双键数量越多,油墨固化越快,墨膜硬度越大,但墨层收缩也越大。常见单体有单功能、双功能、三功能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
表2-6 UV油墨成分
低聚体调整最终墨膜的柔韧性(flex-ibility)、耐化学性、泛黄倾向等特性,含引发聚合反应、降低固化能量的功能基团[81-84]。低聚体通常为丙烯酸酯类固体化合物,功能基团被照射后与单体发生聚合反应。自由基油墨的低聚体为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯,阳离子油墨的低聚体为脂肪族环氧树脂、乙烯醚。(www.xing528.com)
油墨的单体和低聚体受照射后发生聚合反应,把颜料结合在聚合物基体内。颜料给油墨赋予颜色,辐射固化油墨的颜料与传统油墨基本相同。
辐射固化油墨的附加料,与传统油墨亦基本相同,但UV墨中加有光引发剂,用以引发聚合反应。光引发剂吸收UV光后,分解为反应性化合物:自由基固化的油墨,光引发剂通过两种路径分解为自由基[82,83,85],一是“碳—碳”键断裂,产生两个完全相同的自由基(路径1),二是夺氢反应,产生两个不同的自由基(路径2)。常见光引发剂有安息香胶(bensoin)、二苯甲酮及其衍生物、苯乙酮及其衍生物、叔胺或丙烯胺。阳离子光引发剂经光照射后分解为阴、阳离子,阴、阳离子进一步反应产生强酸,引发聚合反应,如化学反应式(2-5)所示。
其中:I为引发剂;∗为自由基;H为氢;M为单体或预聚物;
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