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单体和预聚物对UV喷墨油墨性能的影响

时间:2007-11-30来源:作者:魏先福、张婉、黄蓓青、冯赟

  注:作者为:张婉质量控制,魏先福,黄蓓青,冯赟

  摘要:单体和预聚物对UV喷墨油墨的性能有很大的影响,本论文通过改变预聚物的种类和颜基比,制备色浆印前设备,测试了粒度及其分布,探讨了不同的预聚物和颜基比对UV喷墨油墨色浆分散性的影响,实验结果表明,用预聚物V100在颜基比为2:1时所制备的色浆具有良好的分散性;通过考察单一单体对UV喷墨油墨性能的影响,利用NPGDA、EOEOEA、DPGDA组成的混合单体稀释色浆制备成UV喷墨油墨样品出版,采用配方试验方法,得到UV喷墨油墨样品各项性能参数最佳的混合单体的比例为3:30:20。

  关键词:
预聚物;颜基比;分散性;混合单体;配方试验。
  中图分类号:TS802

  Effect of Monomer and pre-polymer on performance of UV-curable Inkjet Ink
  ZHANG Wan, WEI Xian-fu, HUANG Bei-qing, FENG Yun
  (Beijing Institute of Graphic Communication, Beijing 102600)

  Abstract: Monomer and pro-polymer seriously affect the performance of UV-curable inkjet ink. The dispersivity of primary inks prepared by changing the ratio of pigment to pro-polymer and the type of pro-polymer are testing. And the effects of different ratio of pigment to pro-polymer and pro-polymer on the dispersivity of primary inks are studied. The results show that the primary ink prepared by pro-polymer V100 and the ratio of pigment to pro-polymer 2:1 has the best dispersivity. According to study the effects of the different monomers on the performance of UV-curable inkjet ink, UV-curable inkjet ink is prepared by the mixed monomers which is made up of EOEOEA、DPGDA and NPGDA. The results indicate that the optimum proportion of the mixed monomer which can make the ink obtain the best overall performance is 3:30:20 with the way of formulation experiment.胶印机
  
  Key words: pre-polymer; the ratio of pigment to pro-polymer; dispersivity; the mixed monomer; the way of formulation experiment.

  数字技术在印刷技术领域的应用越来越广,喷墨技术作为一种数字印刷技术成像方式越来越受到印刷技术领域及行业的关注,其应用领域日渐广泛[1]。喷墨打印及喷墨数字印刷技术的快速发展使得具有高品质、环保、适用各种承印材料等诸多优势的UV喷墨技术成为今后喷墨成像技术的重要发展方向。技术发达国家在此领域的研究已经走在前列,并有部分产品问世Adobe,我国相关领域的技术研究与开发还处于起步阶段。UV喷墨油墨是UV喷墨成像技术的关键材料,它主要由预聚物、单体(活性稀释剂)、光引发剂、颜料、助剂等组成,其中,单体不仅能够调节体系的黏度,还能影响到固化动力学、聚合程度以及所生成聚合物的物理性质等等[2]。而预聚物作为光固化树脂的主体数字出版,它的性能基本上决定了固化后材料的主要性能,又因为它的黏度较大,需要更多的单体进行稀释,因此,预聚物的选择与使用对UV喷墨油墨体系的性能与单体同样至关重要。包装安全
  为了获得性能良好、实用性强的UV喷墨油墨样品整合,本论文从理论及实验两个方面对UV喷墨油墨进行了研究。由于单体及预聚物对UV喷墨油墨的性能有较大影响,本论文设计了由不同官能度单体组成的混合单体体系,并通过改变颜基比和预聚物的种类,形成了UV喷墨油墨样品的基础配方;通过实验研究,分别探讨了混合单体和预聚物对油墨体系的黏度、分散性、固化性能、表面张力和电导率等性能的影响;通过调整预聚物种类及颜基比陕西北人,得到了具有良好分散性能的色浆组成成分;通过配方试验方法,优化了混合单体各组分的混合比例。

  1 实验
  1.1原材料
  预聚物:聚氨酯类预聚物CN2300、CN2302、V100;
  单体:乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(EOEOEA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA) 、异冰片丙烯酸酯(IBOA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、1,6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA);
  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超分散剂电子监管码,上海三正。人民币
  1.2样品制备及性能测试
  按照色浆及油墨配方用天平定量称取原料,混合均匀,然后用YM-I型研磨机进行研磨来制备UV喷墨油墨色浆及油墨样品,其中,色浆配方为颜料:预聚物:单体:分散剂=4:2:13:1版材,油墨配方为色浆:成膜树脂:单体:引发剂=25:2:68:5。
  对色浆及油墨样品进行性能的测试,使用5#粘度杯测试黏度;使用microtrac激光粒度仪测试分散性;使用kruss 的K100型表面张力仪测试表面张力;使用DDS-307型电导率测试仪测试电导率;使用美国FUSION的紫外光固化机进行固化;使用日本岛津的FTIR-8400测试红外光谱,由于UV喷墨油墨体系的重要组成物质都为丙烯酸酯类并且由于双键在810cm-1处具有扭曲振动,所以利用810cm-1处的吸收强度的变化来表征固化反应进行的程度,具体利用式[3]:固化率=(A0-AT)/ A0×100%来计算体系的固化率质量控制,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。
  
  2 结果与讨论
  2.1 颜基比和预聚物对UV喷墨油墨色浆分散性的影响
  分别采用预聚物CN2300、CN2302 、V100并改变颜基比为1:1、2:1、3:1、4:1来制备色浆,测试其粒度及分布如表1及图1所示,以探讨预聚物和颜基比对分散性的影响。晒版

表1 不同颜基比时的粒径分布
可变数据印刷


图1 不同预聚物及颜基比的色浆粒径富士星光

  表1为使用预聚物CN2300所制备的色浆在不同颜基比时的粒径分布,可以看出富士施乐,改变颜基比时,颜料颗粒分布状态都比较良好,当颜基比为 1:1 时,色浆中仅有10%的颗粒粒径小于1μm,整体粒径较大制版,而颜基比分别为2:1、3:1、4:1时,色浆中颜料颗粒粒径相差不大,有60%的颗粒粒径小于1μm,整体粒径都相对较小,其中色彩,颜基比为3:1的色浆,粒径最小,分散效果最好。根据以上分析,实验结果表明对于使用预聚物CN2302所制备的色浆,颜基比为2:1时洗涤用品包装,色浆中有80%的颗粒粒径小于1μm,粒径最小,分散效果最好;对于使用预聚物V100所制备的色浆,颜基比为2:1时,色浆中有多达90%的颗粒粒径小于1μm色彩,粒径最小,分散效果最好。
  图1为三种不同的预聚物改变颜基比为1:1、2:1、3:1、4:1时所制备色浆的90%的颗粒粒径,可以看出,相比于其它两种预聚物,用V100制备的色浆的颗粒粒径都比较小连线加工,分散性良好,其中,颜基比为2:1时,颗粒粒径最小,分散效果最好。

魏先福专栏

总访问量:59987 更新时间:2010-12-15 16:20:26

简介:博士后,北京印刷学院印刷与包装工程学院教授、硕士研究生导师。兼任中国印刷技术协会理事、中国油墨标准化技术委员会委员、中国材料网协会理事、全国印刷工程专业教学指导分委员会委员,“印刷工程”国家级特色专业、北京市特色专业负责人,“印刷工程综合训练中心”北京市高等院校实验教学示范中心负责人,获第十届森泽信夫印刷技术二等奖,被评为2007全国新闻出版行业领军人才。主要从事印刷工程、印刷材料流变学、新型材料方面的科研和教学工作。

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