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水性UV油墨印刷時的成膜過程

   2014-11-25 278
水性UV光固化體系的干燥機理目前還有爭議,一般認(rèn)為水性UV油墨的干燥機理為:通過干燥裝置除水后,在紫外線的照射下,光引發(fā)劑吸收輻射能量后分解為自由基或陽離子,引起聚合物發(fā)生聚合、交聯(lián)接枝反應(yīng),在短時間內(nèi)固化成三維的網(wǎng)狀高分子聚合物。輻射固化體系根據(jù)光引發(fā)劑類型不同可分為自由基體系和陽離子體系,由于輻射固化油墨中多用自由基體系,在水性UV油墨的研制過程中推薦使用自由基體系。

水性UV油墨成膜過程大致分為二個階段

1、預(yù)揮發(fā)干燥機理

預(yù)干燥是光固化之前必須有的一道工序,不進行預(yù)干燥將導(dǎo)致光固化的最終結(jié)果不理想。紫外線固化水性油墨一般采用適當(dāng)?shù)募訜徂k法,例如紅外烘烤或熱風(fēng)干燥,來縮短初期水分蒸發(fā)的過程。隨著水分逐漸揮發(fā),分散狀態(tài)的聚合物顆粒逐漸靠攏,但仍可自由運動。然后隨著水分進一步揮發(fā),聚合物顆粒達(dá)到緊密堆積,成為不可逆的相互接觸,一般認(rèn)為此時理論體積固含量為74%。

2、紫外線固化成膜機理

后期,分散相粒子開始凝結(jié),此時仍然殘留約3%水分。同時,含官能團的固化基分子在光引發(fā)劑的引發(fā)下在分散相粒子的界面以及內(nèi)部發(fā)生固化反應(yīng)。

其固化過程一般可分為四個階段:

①光與光引發(fā)劑之間相互作用,它可能包括對光的吸收和光引發(fā)劑之間的相互作用;

②光引發(fā)劑分子發(fā)生重排,形成自由基中間體;

③自由基與齊聚物中的不飽和基團作用引發(fā)鏈或聚合反應(yīng);

④聚合反應(yīng)繼續(xù),液態(tài)的組分轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w聚合物。
 
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