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油墨用合成树脂(七)
集萃印花网  2009-11-14

    【集萃网观察】五、橡胶树脂

    油墨工业一般采用两种橡胶,即氯化橡胶和环化橡胶。

    天然橡胶可看成是异戊二烯的高聚物(C5H8)n。分子量可达14万以上,是从热带植物橡胶树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,故涂料及油墨工业;用者甚少,为了使其增加溶解性,以适于广泛的工业用途,提出了氧化、氯化、环化等的工艺以使之改性。

    (一)氯化橡胶

    天然橡胶经热压处理以降低其粘度后,溶于四氯化碳溶剂中,橡胶量约为溶剂的5%左右。然后通人四氯化碳,氯化后放于80℃以上的热水中,以氢氧化钠液中和之,然后加热蒸馏,待溶剂蒸干后,氯化橡胶就沉淀出来了,然后干燥,粉碎,即得粉状氯化橡胶。它是由三氯化橡胶分子和四氯化橡胶分子两种形式混合组成的。平均含氯量为65%左右。近似式是(C10HllCl7)n。分子量不大于5000。粘度则各异。比重约1.6。130℃时分解。

    根据粘度的不同(含氯量越高,则溶液粘度越低),氯化橡胶可分成许多规格,英国一般分六种,见下表。粘度是将20克氯化橡胶溶于80克甲苯中,在25℃的条件下测定的。 

    等  级

    粘度类型(厘泊)

    粘度范围(厘泊)

    低粘度

    约5

    A

    10

    9-12

    B

    20

    18-22

    C

    40

    30-55

    D

    90

    85-119

    E

    125

    120以上

    氯化橡胶可溶于芳烃及氯化碳氢化合物、酯,醚,酮中。不溶于醇及脂族烃中。具有优良的耐化学性,成膜坚韧。溶剂释放性比较快。主要用于照相凹版油墨中。缺点是光泽比较小,应与其它树脂拼用才能得到适当的光泽。

    (二)环化橡胶。 

    环化橡胶也叫异构化橡胶。在30年代中叶即有生产。一般是在酚和形变催化剂存在下,在220℃左右反应,再经纯化处理而得。市售商品一般含2—35%的酚。环化橡胶比天然橡胶具有较低的不饱和度,但仍含有不饱和双键,约为天然橡胶的一半,碘值约在50—100之间。分子量在3000—5000之间,熔点在110—140℃之间,比重约1.0,酸值小于4。

    环化橡胶是坚硬的固体树脂,颜色自淡黄至琥珀色不等。可溶于脂族烃、芳族烃和酯中,一般50%的260—290℃的油墨油溶液的粘度约为80—140泊/25℃。在加热的情况下可溶于植物油连结料中(这种连结料可用于小型胶印机用油墨的制造)。比起氯化橡胶来,它的溶解性与混溶性要好得多。故可用于胶印(使用少量可提高胶印油墨的抗水性),铅印快干油墨的制造,溶剂释放性快(故可用于快固油墨制造),坚韧,光泽较好。缺点是油墨的飞色比较严重,故要求连结料的配方设计非常严谨。也可用于照相凹版墨中,价格较贵.

    六、丙烯酸树脂

    随着光固化油墨和水性油墨的发展,近来丙烯酸树脂在油墨业中有上升的趋势。因为它干净,惰性,耐光,耐烘(不泛黄),几乎可溶于油墨用的各种溶剂中,因此,用途越来越广。其软化点随分子量和组成而异,规格各种各样。

    丙烯酸树脂也是由乙烯类缩合而得的树脂。当酸或羧基与H或CH3一起与乙烯连接时,即得丙烯酸和甲基丙烯酸。

    它们的双键说明了它们的高度活性,因此极易与其它单体聚合或共聚,也可与油溶性和水溶性单体混溶。聚合作用可以通过本体、溶液。悬浮或乳液法来完成。它的双键也说明可以成链状聚合而形成热塑性树脂。羧基上的H如被CH3取代,则成甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯;若被NH2或酰胺取代,则得到丙烯酰胺。

    丙烯酸本身是可以聚合成均聚物的,它也可与其它不饱和分子聚合形成共聚物。此外,亦可形成各种酯。   

    丙烯酸与各种适当的醇类反应就可得到各种丙烯酸酯。在光、热以及过氧化物催化剂的影响下,丙烯酸是极易聚合的。

    丙烯酸和甲基丙烯酸的各种衍生物,尤其是它们的许多酯类,在适当的催化剂作用下,都能聚合成高分子量的树脂状物质。      

    由于丙烯酸的不饱和性,对紫外线有比较强的反应,故被广泛地用于光固化油墨的制造。它与其它物质(如聚醚,氨基甲酸酯、聚酯、醇酸、环氧、改性环氧、聚己内酰胺等)的共聚物,均可作为光固化油墨的树脂。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,是通过它的端羟基与丙烯酸反应的。

    同样,在丙烯酸氨基甲酸酯聚酯共聚物中,二异氰酸酯甲苯(TDl)先与聚酯反应,然后再与羟乙基丙烯酸酯反应。

    环氧与双酚d也可与丙烯酸反应生成光固化树脂。

    除此以外,在光固化系统中,交联剂也可采用丙烯酸酯(多官能丙烯酸酯)类,

    丙烯酸共聚物的乳液,由于其含水量低于269%时,就有封闭;(干燥)而使印刷无法进行之弊,故一般将其制成水“溶”性的。它们有三种形式:碱溶型。非离子聚合物型和酸溶聚合物型。

    用于碱溶型的酸性单体有丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸。

    用于非离子聚合物型的单体有羟基丙烯酸酯,羟基丙烯酸甲如2-羟乙基丙烯酸酯以及丙烯酰胺。

    用于酸溶聚合物型的单体有胺基丙烯酸酯、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,还是碱溶型的。因为非离子型的成膜后比较亲水。酸溶型的则由于没有合适的挥发性酸,且有味之故。碱盐型的有的还可溶于乙醇类或乙二醇类。

    这些情冼说明了丙烯酸在水性油墨中的地位。

    丙烯酸与其它物质的共聚物等,均可制成固态,溶液,或乳液的形式。有时也可以使用混合单体。

    现在国际市场上,这类树脂的品种极多,物理性能差别也很大,但大多数丙烯酸树脂均可溶于芳烃、酯类等溶剂中。有一些则可溶于脂族和醇类溶剂中。这意味着它们可应用于照相凹版油墨和柔性凸版油墨的制造。它们的透明无色又可使之在罩光范畴内大显身手。

    这一类树脂具有良好的粘附性及耐化学性能。缺点是有气味,因而限制了它的使用。

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