UV油墨及其配方分析

UV油墨，全称紫外线固化油墨，是一种利用紫外线（UV）进行固化的油墨。“UV”指的是紫外线，它是一种波长在100至400纳米之间的电磁辐射。自德国科学家里特发现紫外线以来，紫外线已广泛应用于各个工业领域。尤其是在打印行业， UV油墨在紫外线照射下可快速固化，适用于各种印刷技术，尤其是在压电陶瓷DOD喷墨打印领域，其性能表现尤为出色。

 

UV墨水的主要成分

UV墨水由多种成分组成，每种成分在固化过程和最终性能中都发挥着至关重要的作用。第一个关键成分是可聚合预聚物，它是一种成膜物质，对UV涂层的性能有显著影响。它是UV墨水中最基本的成分。预聚物的物理性质既影响固化过程，也影响固化膜的最终性能。反应性单体和低聚物构成了喷墨配方的基础，为墨水通过喷墨打印头平稳喷射提供必要的流动性。UV墨水的固化过程主要由自由基聚合驱动，包括四个步骤：引发、增长和终止。

 

其次，光引发剂在UV油墨配方中至关重要。它们吸收紫外线并生成活性中间体，从而引发聚合反应。光引发剂分为夺氢型和裂解型。夺氢型光引发剂通过与含活性氢的化合物反应生成自由基，而裂解型光引发剂在紫外光照射下分解成自由基。为了确保最佳固化性能，选择光引发剂时必须考虑其在紫外光波长下的光吸收效率及其稳定性。

 

此外，活性稀释剂或感光单体在调节UV油墨的粘度、固化速度和固化膜性能方面起着至关重要的作用。这些单体通常具有不饱和双键，例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基团，有助于加快固化速度。官能度（单官能团或多官能团）会影响油墨的固化速度和最终性能。虽然传统的丙烯酸酯单体固化速度快，但它们可能会刺激皮肤，因此现代配方旨在通过各种方法减少皮肤刺激。

 

UV墨水中的着色剂主要由颜料和染料组成。颜料不仅决定颜色，还影响墨水的其他性能。它们是不溶于水和有机溶剂的细粉末材料。根据其来源和化学组成，颜料可分为有机颜料和无机颜料。无机颜料通常是金属氧化物或不溶性金属盐，而有机颜料是有色有机化合物。颜料的粒径对墨水的耐候性、色彩范围、光泽度和不透明度至关重要。对于喷墨打印，颜料必须具有较小的粒径，通常小于1微米，以确保顺利流过打印头并避免堵塞。

 

此外，UV油墨中添加剂对于提升其性能至关重要。常见的添加剂包括分散剂、消泡剂、稳定剂、表面活性剂和蜡。分散剂可确保颜料良好的润湿性，防止颜料颗粒结块或沉淀。消泡剂和表面活性剂可改善油墨的流平性，防止针孔，并增强油墨的光泽度。蜡用于改变油墨的流变性能，提高其耐水性，增强印刷适性，同时在固化后在表面形成保护蜡层，以提高耐磨性。添加剂还有助于降低氧抑制效应，促进更好的表面固化。

 

常见的UV油墨配方

UV墨水配方通常根据具体的应用要求进行调整。以下是两种常见的基本配方：

 

配方A：

该配方结合了二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)和颜料分散剂。二丙二醇二丙烯酸酯 (36.5%) 和季戊四醇四(3-巯基丙酸酯) (35.5%) 可提供良好的流动性和适当的粘度，同时确保快速固化。颜料分散剂占 21%，确保颜料在油墨中均匀分散。添加光引发剂 (7%)，以确保在紫外光照射下有效固化。

 

配方B：

配方B与配方A的不同之处在于，它使用了多功能丙烯酸酯，以确保固化膜更耐用、更坚硬。该配方还包含新戊二醇丙氧基化二丙烯酸酯、丙烯酸甲酯基低聚物和液体光引发剂混合物，以增强固化性能。该配方还含有颜料分散剂和其他添加剂，以确保使用过程中的稳定性和附着力。

 

结论

UV油墨凭借其快速固化的特性，广泛应用于现代打印技术。其配方由多种成分组成，包括可聚合预聚物、光引发剂、活性稀释剂、着色剂和添加剂，每种成分都对流动性、固化速度、附着力和表面性能起着至关重要的作用。根据具体需求，可以调整配方以确保最佳性能，从而提供具有出色耐久性和表面光洁度的高质量印刷产品。