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UV油墨消泡剂的选择

2019-07-19 09:04:24 PM

  UV油墨的气泡问题经常困扰油墨配方设计者,主要有三大原因:

  1.相对水性和溶剂型消泡剂来说,市场上UV专用的消泡剂选择更少。

  2.由于UV油墨中没有溶剂,所以粘度相对较高,更难消泡。

  3.有时UV光油对透明性和光泽的要求较高,从而对相容性要求就会比较高。如果一个粘度较高的配方中,既要求消泡效果优异,又要求相容性好,那么难度就比较大。

  解决方案01

  尽量选择不稳泡的表面控制助剂

  对油墨配方来说,消泡的前提是:排除油墨中的稳泡因素——具有表面活性的物质,例如配方中的表面控制助剂。

  实际上,根据产品结构的不同,表面控制助剂可分为相容性比较好(稳泡)和相容性略差(不稳泡)两种。例如,赢创的表面控制助剂系列按产品特性比较如下。根据此表,我们可以准确的选择那些不稳泡的UV表面控制助剂。

  从以上分组来看,常用的TEGO®Glide 410/450属于相容性好,比较稳泡的一类,而TEGO®Glide 432则相容性略差,属于不稳泡的一类。在实际应用中,表面控制助剂稳泡与否所带来的差异,从最终UV光油印刷效果上是看不出来的,也就是影响很小,但它会影响透明UV光油的开罐效果。具体可参考下图(从左到右,泡沫依次减少,从稳泡到不稳泡)。

  图二:不同表面控制助剂产品对透明UV光油的开罐效果影响比较

  我们把常用的表面控制助剂添加在一个环氧体系光油中,添加量均为1%,测试稳泡性得到下列结果,与图二的结论基本一致。(5为不稳泡,1为稳泡)

  图三:不同产品稳泡性测试结果比较

  备注:尽管UV体系不同树脂之间相容性差异很大,但以上表面控制助剂相容性的规律不会改变。可根据以上信息选择合适的表面控制助剂。

  解决方案02

  根据应用场景选择合适的消泡剂

  UV常用的可供选择的消泡剂不是很多,以下是我们在UV体系中的推荐产品:

  相容性好、不影响油墨的重涂性,消泡能力能力佳,是专为UV开发的含气相二氧化硅的非硅高分子聚合物消泡剂。TEGO®Airex 920是赢创畅销的UV专用消泡剂。而TEGO®Airex 921是TEGO®Airex 920的升级版,环保安全等级更高,配方中符合Swiss A条例。

  应用场景:TEGO®Airex 920/921常用于亮光光油以及柔版等对相容性要求比较高,一般消泡的体系中。

  具有优异的消泡效果。是一款含气相二氧化硅的有机改姓聚醚硅氧烷消泡剂。其消泡效果仅次于强的TEGO®Foamex N,但是重涂性和相容性不是很好。

  应用场景:特别适合于UV亚光光油,以及需要强消泡的UV丝网体系中。也可以加入亮光光油中,只需要很少的添加量(0.05%)就能起到很好的效果,添加前可以用溶剂稀释。

  市面上常见的UV强消泡剂,消泡能力强,相容性也差。是一款含气相二氧化硅的有机改姓聚醚硅氧烷消泡剂。使用不当时会引起缩孔和导致重涂性问题。

  应用场景:常用于丝网等需要强消泡的体系中。

  不但具有很好的消泡性,还有很好的爽滑性,一举两得。是具有可交联丙烯酸酯的有机硅聚醚改姓硅氧烷。它的消泡性和相容性是介于TEGO®Airex 920和TEGO®Airex 900之间。

  应用场景:非常适合于需要爽滑或耐刮的光油和油墨中。

  以上消泡剂都不含溶剂。消泡能力从弱到强(相容性从好到差)依次是TEGO®Airex 920/921、TEGO®Rad 2500、TEGO®Airex 900、TEGO®Foamex N。

  通常相容性和消泡力度是难以平衡的两个因素。如果在高亮、高透明、高粘度体系中,需要一个相容性非常好且消泡力度也比较好的消泡剂,是比较困难的,经过实践,我们发现以下产品可以满足这一需求。

  消泡性和相容性具佳。它是一个1%氟硅氧烷溶液,溶剂为MIBK。氟硅赋予了TEGO®Airex 963即使在有效份很低的情况下,仍然具有很好的消泡性。由于它的使用添加量和其它消泡剂一样为0.3-0.5%,实际有效份添加量只有十万之几,所以它对光油的透明性和重涂性影响很小。

  下面我们就通过实验对常见的UV消泡剂的性能进行比较。

  注:1.摩擦系数就是指UV光油刮样的摩擦系数。2.离型力是指将3M胶带贴在光油表面,然后用剥离机测得的离型力。3.表面能指光油刮样用达因液测得的表面能。4.光泽:UV光油刮样60度角的光泽(消泡剂不相容会导致光油刮样表面不平整,影响光泽)5.相容性:见照片。

  从以上介绍和实验结构可以看出,伴随着消泡剂消泡力度增强,也可能造成一些副作用(缩孔、流平、相容性等)。即使是TEGO®Airex 963虽然相容性和消泡力度能够平衡,但它含有溶剂,这在一些应用中也是需要避免的。所以没有一个UV消泡剂是完美的,具体需要根据客户的最终需求做出选择。