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电子束固化油墨特性与市场前景
来源:  作者:本站
电子束固化油墨(EB油墨),是指在高能电子束的照射下能够迅速地从液态变为固态的油墨,是新型环保油墨。EB油墨的主要优点是不污染环境,其成分中也不含危害人体的有机挥发物质,运行费用低、生产效率高、能耗低、印刷质量稳定、可重复性好、印刷品光泽度高、立体感强。

1、EB油墨的组成

EB油墨的组成与一般油墨相似,主要由颜料、连接料、辅助剂等物质组成。

颜料是油墨的呈色物质,颜料的好坏决定了油墨颜色质量的好坏。在颜料的选择上应遵循以下原则:1)由于现在其主要用于食品包装上,所以对颜料的选用首先必须无毒。2)此外,由于油墨的干燥采用的是高能电子束,所以,颜料在电子束的照射下,应不发生颜色的变化。3)颜料的浓度要高,色泽鲜艳,要具有优良的分散性和足够的着色力。4)颜料拼混后油墨不能在有效存放期内胶化。5)颜料合用时,每种颜料在油墨中的用量一定要准确。

在连接料的选用上,EB油墨有特殊的要求,主要成分是丙烯酸类的树脂和参与反应的活性单体。

EB油墨中使用的预聚物(含有不饱和官能团的低分子聚合物)的性质决定了油墨固化后的物理特性,如耐磨性、附着力、弹性、硬度、耐化学性、耐溶剂性以及颜料的色差等性质。由不同预聚物配成的油墨其表现的物理性质也不尽相同。EB油墨中使用的预聚物一般为流动性较好的丙烯酸低聚物。常用的预聚物有环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、丙烯酸聚氨酯、氯化聚酯丙烯酸树脂等。

EB油墨连接料中使用了活性稀释剂单体。油墨中活性稀释剂的作用是:1)调节高粘度的预聚物的粘度。2)调节油墨的粘着性。3)增强墨膜的强度。4)加快固化速度等。活性稀释剂单体的种类有很多。通常活性稀释剂可以分成:单官能团、双官能团以及多官能团活性稀释剂三类。在实际生产中,EB油墨中一般使用多种单体结合已能获得满意的固化速度、粘度、附着力、弹性、硬度、抗冲击强度、耐溶剂性等性能。

2、固化机理

EB油墨的固化机理和UV油墨基本上相似,不同的是EB油墨不需要光引发剂。具体的干燥机理可以描述如下:丙烯酸类的树脂具有高度不饱和性,当它们受到高能电子束照射,使分子由基态变为激发态,不饱和双键被打开,产生游离基或离子。然后,通过游离基的引发,从而发生链的增长的聚合反应,使低聚物与单体分子间发生交联聚合,生成网状的聚合物,油墨迅速固化结膜。在整个干燥的过程中,电子辐射的作用好比一种特殊的引发剂,它的主要作用在于链的引发阶段,聚合一旦开始,随着各步骤的反应与辐射无关,反应按通常的聚合反应动力学规律进行。整个过程在电子束的照射下能够瞬间完成,所以EB油墨的干燥速度特别快,通常在1/200秒就能完成固化。
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