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注：作者为：张婉发展史，黄蓓青，魏先福
摘要：不同官能度的单体对油墨的黏度和固化速度影响不同。本论文设计了由单、双、三官能度单体EOEOEA、TPGDA和TMPTA组成的混合单体体系，采用正交试验方法设计改变混合单体比例的配方，测试了由混合单体体系组成的UV喷墨油墨的黏度和固化率。实验结果表明混合单体的最优比例为5.5:2:1.5。
关键词：混合单体；黏度；固化率；正交试验方法 上海光华
Effect of Monomer on curing rate of UV-curable Inkjet Ink
ZHANG Wan，HUANG Bei-qing印刷厂，WEI Xian-fu
（Beijing Institute of Graphic Communication, Beijing 102600, China） 奥西
Abstract：The effects of the monomers with the different degree of functionality on viscosity and curing rate of UV-curable inkjet ink are different. The mixed monomer which is made up of the monofunctional、bifunctional and trifunctional monomer is designed. UV-curable inkjet inks are prepared by changing the quantities of the mixed monomer with the way of orthoplan. The viscosity and curing rate of UV-curable inkjet inks are tested. The results indicate that the optimum quantity of the mixed monomer is 5.5:2:1.5.
Key words : the mixed monomer；viscosity；curing rate；the way of orthoplan
喷墨打印及喷墨数字印刷技术发展迅速，应用广泛。UV喷墨技术以其高品质、环境保护等诸多优势，成为今后喷墨成像技术的重要发展方向[1]。UV喷墨油墨是UV喷墨成像技术的关键材料，固化速度是其重要性能之一。对于UV喷墨油墨体系来说，黏度高包装防伪，会使油墨断裂时出现拖尾现象，黏度太小则微滴易破碎。黏度还影响到墨滴的喷射速度，黏度太高，会使喷射速度降低，甚至墨滴不能击中被印基质的相应点上[2]。因此防伪印刷，合适的黏度是对UV喷墨油墨的基本要求。在合适的黏度范围内，快速固化又是对UV喷墨油墨的另一重要要求，UV喷墨油墨的固化是利用紫外光（UV）为能源，引发具有化学反应活性的液态物质快速转变为固态的过程，与传统的固化技术相比Adobe，它具有固化速度快、污染小、高效、性能优异和费用低等优点[3]。其他包装
UV喷墨油墨主要由预聚物、单体（活性稀释剂）、光引发剂、颜料、助剂等组成，其中，单体作为活性稀释剂对体系的黏度和固化速度有着很大影响。构成UV喷墨油墨体系的预聚物的黏度通常较高，需要加入单体以调节黏度，但是单体除了溶解和稀释预聚物质量控制，调节体系的黏度以外，还参与光固化过程，影响到固化动力学，聚合程度以及所生成聚合物的物理性质等等[4]。因此，选择合适的单体是设计UV喷墨油墨配方的重要环节。本论文在确定UV喷墨油墨体系合适黏度的基础上地图印刷，为了探讨单体对UV喷墨油墨固化速度的影响，改善UV喷墨油墨的固化性能，设计了由单、双、三官能度单体组成的混合单体，通过正交试验的方法确定了混合单体的最优比例。
1.实验
1.1原材料
预聚物：聚氨酯类预聚物CN2300；
单体：丙烯酸2-乙氧乙氧基乙酯（EOEOEA）、二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）和三丙烯酸酯(TMPTA)；
颜料：Irgalite Blue Glvo,Ciba；
光引发剂：2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）和2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮（1173）；
分散剂：CH-13超分散剂，上海三正。 防伪印刷
1.2仪器设备
YM-I型研磨机；
5＃粘度杯；
紫外光固化机橡胶制品，美国FUSION；
FTIR-8400，日本岛津。
1.3连接料及油墨的制备
连接料的制备方法：将预聚物、单体、光引发剂混合，用玻璃棒搅拌均匀，制成连接料。
油墨的制备方法：将连接料和颜料、分散剂混合，用YM-I型研磨机进行研磨分色，制成油墨。
1.4固化速度测试方法
参与光固化反应的单体都含有不饱和双键或环氧基团，这些基团在红外光谱中均有特征吸收谱带，随着固化反应的进行，基团逐渐转化而消失，相应地其吸收谱带强度也逐渐减弱电子监管码，因此可以利用这些谱带的强度变化来表征固化反应的程度[5]。对于UV喷墨油墨体系，其重要组成物质都为丙烯酸酯类，常用的谱带是双键在810cm-1的扭曲振动和1630cm-1的伸缩振动。本论文通过测试在不同固化条件下样品的红外吸收，利用810cm-1处的吸收强度的变化来表征固化反应进行的程度。具体测试及计算方法如下：
将配好的连接料用酒精进行稀释后滴在溴化钾片上，测定未光照和经不同光照时间后各样品的红外吸收光谱全印展，利用下式计算体系的固化率。 上海宏景
固化率＝(A0－AT)/(A0－Ad)×100%
式中，A0是未固化时810cm-1谱带的强度；AT是经UV光照时间为T时810cm-1谱带的强度；Ad是完全固化（双键减少至最少）时所测得810cm-1谱带的强度。
2.结果与讨论
2.1单一单体对黏度的影响
用三种不同官能度的单体EOEOEA、TPGDA和TMPTA分别制备UV喷墨油墨样品，测试油墨的黏度。性能测试结果如图1所示： 包装装潢
 供墨
从图1可以看出随着单体的官能团数目的增大，油墨的黏度也增大，其中用单官能度单体EOEOEA所制备油墨的黏度最低橡胶制品，三官能度单体TMPTA所制备的油墨的黏度最高。这说明随着单体官能度的提高,稀释能力呈现下降的趋势,三官能团以上单体的稀释效果并不理想。这是由于单体中随着官能度的增加，其分子量也相应增加，分子间的相互作用力增大，因而黏度也增大，这样稀释作用就减少[6]。单官能度单体本身的黏度很低柯达，在体系中主要起稀释功能，三官能度单体的黏度通常都比较大，双官能度单体的黏度则处于二者之间。
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