水性UV油墨固化干燥机理及影响因素 (2)

　　作为水性UV固化油墨中非光敏性的组分，颜料与引发剂竞争吸收UV光，这在很大程度上影响到UV固化体系中体系的固化特点。由于颜料能够吸收一部分辐射能量，这将会影响到光引发剂对于光的吸收，并进而影响到能够生成的自由基的浓度，结果会降低固化速度。各色颜料对不同波长的光线有不同的吸收率（透光率），颜料的吸收率越小，透光率越大，涂层的固化速度越快。炭黑的紫外线吸收能力较高，固化得最慢，白色颜料反光性强，也妨碍了固化。一般而言，对紫外光的吸收顺序为：黑色>紫色>蓝色>青色>绿色>黄色>红色。

　　相同的颜料的配比浓度不同，对墨膜固化速度的影响是不同的。随着颜料用量的增加，墨膜的固化速率均有不同程度的下降。其中黄色颜料的用量对墨膜的固化速率影响最大，其次为红色颜料、绿色颜料。由于黑色对紫外光的吸收率最大，使得黑墨的透光率最低，所以其用量的变化对墨膜的固化速率反而没有明显的影响。当颜料的用量过大时，墨膜表层的固化速率虽快，但是表层的颜料吸收大量紫外光，降低了紫外光的透光率，影响深层墨膜的固化，导致了墨膜表层固化而底层不固化，易产生“皱皮”现象。

　　4．光引发剂对水性UV光固化的影响

　　光引发剂的作用是在其吸收紫外光能后，经分解产生自由基，从而引发体系中不饱和键聚合，交联固化成一整体。光引发剂的性能是水性光固化体系能否顺利聚合固化的关键。根据不同的引发剂有一个最大的吸收波长的原理，在选择光固化引发剂的时候应该使得光引发剂的吸收紫外线的波长区正好在颜料非吸收区或是微吸收区（颜料有一个适于引发剂吸收的波长窗口），即颜料的最大透过的波长区应与自由基引发剂的吸收波长区能重合。另外光引发剂的吸收波峰应尽可能与光源发射的主波长相近。

　　光引发剂必须具有与水性光固化体系一定的相溶性以及低的水蒸气挥发度，以使光引发剂得以发散，有利于得到满意的固化效果。否则，在干燥的过程中，光引发剂会随着水蒸气一起挥发掉，降低引发剂的效率。不同的光引发剂，具有不同的吸收波长，它们的配合使用可充分吸收不同波长的紫外线，提高紫外光辐射量的吸收，从而大大加快墨膜的固化速率。所以可以通过多种光引发剂的配合使用，并调整各种光引发剂的配比以获得固化速率快且性能优异的墨膜。体系中复合光引发剂的含量要适量，过低不利于同颜料的吸收竞争；过高光线不能顺利地进入涂层。油墨的固化速度开始时随着复合光引发剂的增加而增加，但当复合光引发剂量增加到一定值时，再增加其含量，固化速度反而会下降。

　　5．UV光源、辐照距离和光固化时间的影响

　　UV光源辐射的是一个波段内的光，且各波长光的能量分布是不一样的。其中波长为300nm～310nm，360nm～390nm的光的能量分布是较好的，波长位于UV-A区域约360nm效果最佳。为使固化体系达到最佳的组合，UV光源的选择既要考虑体系所含颜料的UV光的吸收特性，同时又要兼顾到引发剂的UV吸收特性。

　　在水性UV油墨的干燥固化过程中，辐照距离和光固化时间也会对光固化产生影响。辐照距离越近，光照越强，光引发剂生成自由基的速度越快，引起聚合的双键数目越多，树脂的交联程度也就越高，墨膜的固化速度就越快，反之越慢。水性UV油墨的光固化还必须有一个合适的光固化时间，时间太短，油墨的固化不完全，当达到一个合适光固化时间时，固化膜的拉伸强度达到最大，继续增加光固化时间，固化膜的拉伸强度反而下降，并且固化树脂出现黄变现象。

　　3 结语

　　目前，目前水性UV墨已研制成功，并在一些印刷中获得应用。美国Nazdar油墨公司的HU1000系列水性UV油墨，丽色达公司的Hydra-UV水性UV油墨都已进入中国市场。北京英力科技和北京鸿基印务联合开发出了鸿英牌水性UV油墨， 中山市中侨涂料粘胶有限公司也推出了自己的水性UV油墨系列。随着印刷界对环保的要求越来越高，水性UV油墨将是未来油墨应用与研究的一个热点。

来源：必胜网