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醇酸树脂在胶印油墨中的应用

醇酸树脂在胶印油墨中的应用

醇酸树脂(Alkyd Resin)是三十年代进入工业生产的,主要用于涂料工业。它的亲水性使之在油墨中的应用受到很大限制,比起酚醛树脂来,它不是个受宠的产品,近来则由于引入了异()苯二甲酸等材料,故使之在油墨工业中地位又有所提高。

 醇酸树脂应用在浆状油墨中时,可以考虑为一种树脂增塑剂,由于它的粘附性和柔韧性,故也可调节油墨的干性及固着时间。

   在油型油墨中使用醇酸树脂时一般应考虑到它与颜料的反应性,与硬树脂的反应性以及它的成膜性能。高羟值、低粘度的醇酸树脂,对颜料具有非常好的润湿性能。间苯二甲酸醇酸树脂的润湿性则更为显著。以醇酸树脂与硬树脂制造的连接料配制油墨时,对选用的颜料应加注意,如果颜料能过度的吸收低分子量的连接料时,就要注意到连接料中硬树脂与醇酸树脂的平衡情况。

   一般浆状油墨中大多采用长油(65)醇酸树脂。油长长者一般溶解性也比较好,因此,它在丝网(网孔)版油墨中也广有应用。

   这类树脂用在印铁油墨中时具有良好的颜色保留性,亮光好,粘附性优良。

   短、中油度的醇酸树脂(用干性油或半干性油改性)则可用于空气干燥和烘烤干燥的体系中。

   在相同的油长时,多元醇的官能度增加,则其干性也增加,油长长则成膜的柔韧性好。高酸值(如大于12)高粘度的醇酸树脂则与碱性颜料有反应性,但润湿性好,溶剂释放性快,固着优良。

   一般地说,邻位,间位、对位的苯二甲酸酐醇酸树脂,它们的干性是越来越快,而成膜的柔韧性则越来越差(即后者比前者差)    

醇酸树脂就是醇和酸的酯化反应产物,从官能度概念出发,只有当两种化合物都各有两个(或更多)官能度时,才能形成高分子化合物,如其中有一个是单官能的,则也不可能形成高分子化合物,所以,醇酸树脂是由多元酸和多元醇缩聚反应而成的。

理论上讲,用二元酸和二元醇是最理想的材料。但由于来源及价格等问题,涂料及油墨工业一般还是采用苯二甲酸酐及甘油或季戊四醇作原料。典型的反应是苯二甲酸酐和甘油。开始时,酸值降得很快,这是酸酐结构造成的,苯二甲酸酐与甘油反应时,首先生成酸性单脂和双脂。随着反应的继续进行,克分子比由三个苯二甲酸酑比两个甘油时,就生成无油醇酸树脂,当混合物的酸值小于136时,甘油的羟基全部和苯二甲酸酐所反应,成品就胶结。

醇和酸酯化反应生成的高分子化合物,一般都叫聚酯(树脂),故醇酸树脂也是聚酯树脂的一种,差别在子它的组成中含有很大一部分一元(脂肪)酸。

 醇酸树脂的反应,是形成树脂的反应中最多能的反应,几乎没有一个树脂能像它那样千变万化,和以其它聚合物进行化学、物理改性的本领。

   油墨工业主要使用的是植物油改性的醇酸树脂。根据树脂中油含量的百分比一般分成短油,中油,长油三种,但有的还细分成中短油,中长油等规格。

所以完全根据油含量的分法也不是那么严格的。因为说法不一,而邻苯二甲酸酐的含量,说法却比较统一。如:

   短油醇酸    含邻苯二甲酸酐    4050

   中油醇酸    含邻苯二甲酸酐    3040

   长油醇酸    含邻苯二甲酸酐    2030

   为此,改性醇酸树脂的油长,以及油或脂肪酸的碘值等与树脂的特性之间的关系等,有关油长的说法,有个基本概念就可以了。

   醇酸树脂对油墨的墨性,流动性能,对颜料的润滑性能,显色性等都是比较理想的,但因抗水性比较差,故限制了它在平印油墨中的应用。克服的办法一般有:①提高分子量(增加粘度);②降低羟基值;③与固体()树脂在制造连接料时一起反应;④以异氰酸酯化(使一部分羟基反应掉)

   干性油改性的间苯二甲酸醇酸树脂,近年来广被推荐用于胶印油墨中,这主要是从耐水性比邻苯二甲酸酐醇酸树脂好这一点出发的。邻苯二甲酸酐中二个酸组是在邻位,相距很近,当两个油分子附着在上边时,形成相对面,它们极易进行内分子交联,也就是说油的性质较多。而对于间苯二甲酸来说,情况就不同了,它们的距离较远,位置的排列方向也不同,故内分子交联的可能性比较小,油分子与醇酸分子能形成比较一致的立体结构。

   生产间苯二甲酸醇酸树脂时,由于酸的用量少,相应醇的用量也少,超羟量比较低,故减少了对水的敏感性。以邻苯二甲酸酐生产长油度醇酸树脂时,比较困难,主要是粘度增长太慢。而间苯二甲酸则没有此弊,一个含10%左右的间苯二甲酸,70%左右的干性油的长油醇酸树脂,是不难制得的。由于含油量长了,故对颜料的润湿性也比较好,也就是说,即使多用颜料,油墨的流动性仍然是很满意的。

醇酸树脂可以用许多材料改性,这在前边已经述及,但是用在胶印油墨中,还是为数有限的。从相对比例而言,醇酸树脂用在印刷不吸收的材料(如铁皮、玻璃等);上是比较多的,这是由于它结膜坚韧之故。


文章分类: 印刷油墨
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