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油墨用合成樹脂(七)
集萃印花網(wǎng)  2009-11-14

    【集萃網(wǎng)觀察】五、橡膠樹脂

    油墨工業(yè)一般采用兩種橡膠,即氯化橡膠和環(huán)化橡膠。

    天然橡膠可看成是異戊二烯的高聚物(C5H8)n。分子量可達(dá)14萬以上,是從熱帶植物橡膠樹割取的白色乳汁凝聚而成的。由于其分子量大,限制了它的溶解性,故涂料及油墨工業(yè);用者甚少,為了使其增加溶解性,以適于廣泛的工業(yè)用途,提出了氧化、氯化、環(huán)化等的工藝以使之改性。

    (一)氯化橡膠

    天然橡膠經(jīng)熱壓處理以降低其粘度后,溶于四氯化碳溶劑中,橡膠量約為溶劑的5%左右。然后通人四氯化碳,氯化后放于80℃以上的熱水中,以氫氧化鈉液中和之,然后加熱蒸餾,待溶劑蒸干后,氯化橡膠就沉淀出來了,然后干燥,粉碎,即得粉狀氯化橡膠。它是由三氯化橡膠分子和四氯化橡膠分子兩種形式混合組成的。平均含氯量為65%左右。近似式是(C10HllCl7)n。分子量不大于5000。粘度則各異。比重約1.6。130℃時(shí)分解。

    根據(jù)粘度的不同(含氯量越高,則溶液粘度越低),氯化橡膠可分成許多規(guī)格,英國一般分六種,見下表。粘度是將20克氯化橡膠溶于80克甲苯中,在25℃的條件下測(cè)定的。 

    等  級(jí)

    粘度類型(厘泊)

    粘度范圍(厘泊)

    低粘度

    約5

    A

    10

    9-12

    B

    20

    18-22

    C

    40

    30-55

    D

    90

    85-119

    E

    125

    120以上

    氯化橡膠可溶于芳烴及氯化碳?xì)浠衔、酯,醚,酮中。不溶于醇及脂族烴中。具有優(yōu)良的耐化學(xué)性,成膜堅(jiān)韌。溶劑釋放性比較快。主要用于照相凹版油墨中。缺點(diǎn)是光澤比較小,應(yīng)與其它樹脂拼用才能得到適當(dāng)?shù)墓鉂伞?/P>

    (二)環(huán)化橡膠。 

    環(huán)化橡膠也叫異構(gòu)化橡膠。在30年代中葉即有生產(chǎn)。一般是在酚和形變催化劑存在下,在220℃左右反應(yīng),再經(jīng)純化處理而得。市售商品一般含2—35%的酚。環(huán)化橡膠比天然橡膠具有較低的不飽和度,但仍含有不飽和雙鍵,約為天然橡膠的一半,碘值約在50—100之間。分子量在3000—5000之間,熔點(diǎn)在110—140℃之間,比重約1.0,酸值小于4。

    環(huán)化橡膠是堅(jiān)硬的固體樹脂,顏色自淡黃至琥珀色不等?扇苡谥鍩N、芳族烴和酯中,一般50%的260—290℃的油墨油溶液的粘度約為80—140泊/25℃。在加熱的情況下可溶于植物油連結(jié)料中(這種連結(jié)料可用于小型膠印機(jī)用油墨的制造)。比起氯化橡膠來,它的溶解性與混溶性要好得多。故可用于膠印(使用少量可提高膠印油墨的抗水性),鉛印快干油墨的制造,溶劑釋放性快(故可用于快固油墨制造),堅(jiān)韌,光澤較好。缺點(diǎn)是油墨的飛色比較嚴(yán)重,故要求連結(jié)料的配方設(shè)計(jì)非常嚴(yán)謹(jǐn)。也可用于照相凹版墨中,價(jià)格較貴.

    六、丙烯酸樹脂

    隨著光固化油墨和水性油墨的發(fā)展,近來丙烯酸樹脂在油墨業(yè)中有上升的趨勢(shì)。因?yàn)樗蓛,惰性,耐光,耐?不泛黃),幾乎可溶于油墨用的各種溶劑中,因此,用途越來越廣。其軟化點(diǎn)隨分子量和組成而異,規(guī)格各種各樣。

    丙烯酸樹脂也是由乙烯類縮合而得的樹脂。當(dāng)酸或羧基與H或CH3一起與乙烯連接時(shí),即得丙烯酸和甲基丙烯酸。

    它們的雙鍵說明了它們的高度活性,因此極易與其它單體聚合或共聚,也可與油溶性和水溶性單體混溶。聚合作用可以通過本體、溶液。懸浮或乳液法來完成。它的雙鍵也說明可以成鏈狀聚合而形成熱塑性樹脂。羧基上的H如被CH3取代,則成甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯;若被NH2或酰胺取代,則得到丙烯酰胺。

    丙烯酸本身是可以聚合成均聚物的,它也可與其它不飽和分子聚合形成共聚物。此外,亦可形成各種酯。   

    丙烯酸與各種適當(dāng)?shù)拇碱惙磻?yīng)就可得到各種丙烯酸酯。在光、熱以及過氧化物催化劑的影響下,丙烯酸是極易聚合的。

    丙烯酸和甲基丙烯酸的各種衍生物,尤其是它們的許多酯類,在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┳饔孟,都能聚合成高分子量的樹脂狀物質(zhì)。      

    由于丙烯酸的不飽和性,對(duì)紫外線有比較強(qiáng)的反應(yīng),故被廣泛地用于光固化油墨的制造。它與其它物質(zhì)(如聚醚,氨基甲酸酯、聚酯、醇酸、環(huán)氧、改性環(huán)氧、聚己內(nèi)酰胺等)的共聚物,均可作為光固化油墨的樹脂。例如:   

    在丙烯酸聚酯共聚物中,己二酸(ADA)己二醇(HDO)生成的聚酯,是通過它的端羥基與丙烯酸反應(yīng)的。

    同樣,在丙烯酸氨基甲酸酯聚酯共聚物中,二異氰酸酯甲苯(TDl)先與聚酯反應(yīng),然后再與羥乙基丙烯酸酯反應(yīng)。

    環(huán)氧與雙酚d也可與丙烯酸反應(yīng)生成光固化樹脂。

    除此以外,在光固化系統(tǒng)中,交聯(lián)劑也可采用丙烯酸酯(多官能丙烯酸酯)類,

    丙烯酸共聚物的乳液,由于其含水量低于269%時(shí),就有封閉;(干燥)而使印刷無法進(jìn)行之弊,故一般將其制成水“溶”性的。它們有三種形式:堿溶型。非離子聚合物型和酸溶聚合物型。

    用于堿溶型的酸性單體有丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸。

    用于非離子聚合物型的單體有羥基丙烯酸酯,羥基丙烯酸甲如2-羥乙基丙烯酸酯以及丙烯酰胺。

    用于酸溶聚合物型的單體有胺基丙烯酸酯、胺基甲基丙烯酸如叔丁基胺(基)乙基甲基丙烯酸酯。

    但是,水性油墨中主要采用的,還是堿溶型的。因?yàn)榉请x子型的成膜后比較親水。酸溶型的則由于沒有合適的揮發(fā)性酸,且有味之故。堿鹽型的有的還可溶于乙醇類或乙二醇類。

    這些情冼說明了丙烯酸在水性油墨中的地位。

    丙烯酸與其它物質(zhì)的共聚物等,均可制成固態(tài),溶液,或乳液的形式。有時(shí)也可以使用混合單體。

    現(xiàn)在國際市場(chǎng)上,這類樹脂的品種極多,物理性能差別也很大,但大多數(shù)丙烯酸樹脂均可溶于芳烴、酯類等溶劑中。有一些則可溶于脂族和醇類溶劑中。這意味著它們可應(yīng)用于照相凹版油墨和柔性凸版油墨的制造。它們的透明無色又可使之在罩光范疇內(nèi)大顯身手。

    這一類樹脂具有良好的粘附性及耐化學(xué)性能。缺點(diǎn)是有氣味,因而限制了它的使用。

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