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水性油墨是由連結(jié)料、顏料、助劑等物質(zhì)組成的均勻漿狀物質(zhì)。連結(jié)料提供油墨必要的轉(zhuǎn)移性能,顏料賦予油墨以色彩。水性油墨的連結(jié)料主要分為兩種類型：水稀釋型和水分散型。前者可以使用的樹脂類型有很多種,比如順丁烯二酸樹脂、紫膠、馬來酸樹脂改性蟲膠、烏拉坦、水溶性丙烯酸樹脂和水性氨基樹脂等。水分散型的連結(jié)料是在水中通過乳化的單體聚合所得,它是兩相體系,其中油相以顆粒狀在水相中分散,雖不能夠被水溶解,但能夠被水稀釋,所以也可以認(rèn)為是水包油乳液型。

油墨的分類現(xiàn)代油墨按版型主要分為四大類：

1、凸版油墨

用以印刷書刊、報(bào)紙、畫冊(cè)、單據(jù)、帳簿等的一類油墨。凸版印刷的主要特征是印刷版面著墨部分凸出于非著墨部分。凸版油墨按印刷機(jī)種類和印制品的用途又分鉛印油墨、銅版油墨、凸版輪轉(zhuǎn)油墨、柔性凸版油墨。

2、平版油墨

適用于平版印刷的一類油墨。平版印刷的版面各部分基本上處于一個(gè)平面,圖紋處親油,非圖紋處親水,利用油水相斥的原理進(jìn)行印刷,故平版油墨必須具備抗水性能。按工藝分為膠印油墨、卷筒紙膠印油墨、平膠印油墨、無水膠印油墨、印鐵油墨、石印油墨、珂?版油墨。

3、凹版油墨

適用凹版印刷的一類油墨。印刷時(shí)凹入于版面的圖紋部分上墨,將非圖紋部分的墨擦去或刮凈,然后進(jìn)行印刷。有雕刻凹版油墨和照相凹版油墨之分。

4、網(wǎng)孔版油墨

通過印版的網(wǎng)孔漏印到承印表面進(jìn)行印刷的一類油墨。網(wǎng)孔版油墨又分為謄寫油墨和絲網(wǎng)版油墨。

水溶性樹脂

水溶性樹脂或水分散性樹脂皆為水性油墨的連接料,它對(duì)油墨的粘度、附著力、光澤、干燥及印刷適應(yīng)性都有很大的影響。水性油墨是由水性高分子乳液、有機(jī)顏料、樹脂、表面活性劑及相關(guān)添加劑經(jīng)化學(xué)過程和物理混合而制得的水基印刷油墨,由于它是用水來代替?zhèn)鹘y(tǒng)油墨中占30%～70%的有毒有機(jī)溶劑,使油墨中不再含有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑,故在印刷過程中對(duì)工人的健康無不良影響,對(duì)大氣環(huán)境亦無污染,還消除了工作場(chǎng)所易燃易爆的隱患,提高了安全性。同時(shí),相比之下,水性油墨的使用成本比溶劑型油墨的使用成本大約節(jié)省了30%左右。水墨的這種獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)符合日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī),在全球范圍內(nèi)越來越受到包裝印刷界的青睞,并逐漸向報(bào)刊印刷行業(yè)迅速擴(kuò)展。

光固化樹脂

水性UV油墨一般由基料樹脂、光引發(fā)劑、添加劑和水組成。基料樹脂是油墨體系的主體成分,油墨最終固化膜的性能主要由基料樹脂決定。常用的樹脂有：不飽和

聚酯、聚氨酯丙烯酸酯類、丙烯酸酯化聚丙烯酸、聚酯丙烯酸酯。

用于光固化水性油墨的不飽和聚酯,是以二元醇或多元醇與馬來酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)制備而成的。為了使樹脂具有親水性,可以利用二元醇（如聚乙二醇）引入親水

結(jié)構(gòu),用含光活性基團(tuán)的酸或醇封端則可獲得光活性。

聚氨酯丙烯酸酯類樹脂是研究得最多的體系。與一般的聚氨酯丙烯酸酯的差別僅在于如何在分子中引入親水性結(jié)構(gòu)。與上述不飽和聚酯相似,親水性結(jié)構(gòu)一般

可利用二元醇單元引入。例如可利用聚乙二醇引入非離子型的親水鏈段；利用二羥甲基丙酸（DM P A ）引入羧基,得到離子型的自乳化樹脂。光活性基團(tuán)可以通過

（甲基）丙烯酸羥乙酯（H E A 或H E M A ）的羥基與聚氨酯末端異氰酸酯基（-NCO）反應(yīng)引入,也可以利用丙烯酸與端羥基聚氨酯的羥基進(jìn)行酯化反應(yīng)得到。

丙烯酸酯化聚丙烯酸具有價(jià)廉、易制備、墨膜豐滿、光澤好等優(yōu)點(diǎn)。一般可用丙烯酸與各種丙烯酸酯共聚引入親水性的羧基,用（甲基）丙烯酸羥乙酯或（甲基）

丙烯酸縮水甘油酯共聚引入羥基或環(huán)氧基以便進(jìn)一步引入丙烯酸氧基,從而獲得光活性。

光引發(fā)劑

除了與油性體系所用的光引發(fā)劑在吸收性質(zhì)、不變黃等方面的要求相同以外,用于水性體系的光引發(fā)劑還必須具有與水性環(huán)境相容、揮發(fā)性低等要求,以保證墨膜

預(yù)干燥（一般在60～80℃）時(shí)仍能保持所需的濃度。使用較多的光引發(fā)劑是Darocur 2959,由于其分子上比 Darocur1173多了一個(gè)羥乙氧基,使其在水中的溶解度相對(duì)較大（母體Darocur1173的溶解度僅為0.1%）,因而較易在預(yù)干燥時(shí)揮發(fā)掉。

顏料賦予了油墨顏色特征,滿足了印刷對(duì)色彩的要求。一般的有機(jī)顏料和無機(jī)顏料都可用于水性油墨。由于水性油墨的樹脂大多為堿溶性的,所以選用顏料時(shí),須使用能耐堿性的顏料。但是,水墨中顏料的分布密度較溶劑型油墨要大得多,而水的表面張力及極性都與溶劑差別大,使得顏料分散較為困難,直接影響到油墨的穩(wěn)定性、粘度和pH值。采用添加表面活性劑可增加樹脂和水的親和力及顏料與水溶性連接料的親和力,從而解決油墨的穩(wěn)定性問題。水墨的粘度和pH值是需要精確控制的。當(dāng)pH值高于9.5時(shí),堿性太強(qiáng),油墨的粘度會(huì)降低,干燥速度變慢、耐水性能變差；當(dāng)pH值低于8時(shí),堿性又太弱,油墨的粘度升高,干燥速度加快,會(huì)造成臟版、糊版、起泡等缺陷。在印刷過程中選用顏料時(shí),應(yīng)選擇國產(chǎn)顏料中色澤艷亮、粘度低、體系穩(wěn)定的高級(jí)顏料來制作水性油墨。

為提高水性油墨的各項(xiàng)性能需添加各種助劑,而水性油墨所用助劑較溶劑型油墨更為重要。常用的水性油墨助劑有以下幾種：

消泡劑

用來消除水性油墨中的泡沫,用量一般為1%～2%。

穩(wěn)定劑

主要防止水墨在貯藏、運(yùn)輸中聚結(jié)、發(fā)霉,降低水墨粘度和調(diào)節(jié)水墨的pH值,一般使用氨水或乙醇胺等助劑。

其他助劑

分散劑、防腐劑、流平劑、增稠劑、增滑劑及交聯(lián)劑等。通過科學(xué)使用這些助劑來改善水性油墨的弱點(diǎn),可提高水性油墨的穩(wěn)定性能。

水性油墨所用溶劑需具有：

①溶解樹脂,給與墨性；
②調(diào)節(jié)粘度,給與印刷適應(yīng)性；
③調(diào)節(jié)干燥速度。

水性油墨還要求具有無毒的特性,因而它的溶劑主要是純凈水和少量的醇類,如水、乙醇、丁醇、異丙醇等。這些溶劑可以輔助水增強(qiáng)溶解樹脂的能力,提高顏料的分散性能,并加速滲透,抑止發(fā)泡。

水溶性丙烯酸樹脂25%～35%

水15%～25%

乙醇5%～15%

三乙胺5%～10%

顏料10%～30%

助劑1%～3%