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UV (Ultraviolet,紫外光)光固化上光涂料是与水性涂料、粉末涂料一起倍受人们推崇的三大环保涂料之一,由于其独特的低温快速固化性能和超群的视觉效果,在许多行业中的应用越来越广泛。特别是印刷业的高速发展,对高效上光涂料的需求使得纸张UV油得到了普及和推广,成为了印后上光的重要手段之一。本文重点从UV油的组成和分子结构方面,探讨UV油的一些基本性能。
1、 纸张UV油的组成
纸张UV油一般由5个部分组成,分别为:
(1) 预聚物:丙烯酸改性树脂(环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等),是基本成膜物质;
(2) 活性稀释剂:丙烯酸酯或其它含活性基团的小分子物质,参与固化,用于调整UV油黏度、光泽、硬度等一些基本性能;
(3) 光引发剂:吸收辐射能量(如UV等),引发光固化聚合反应;
(4) 填料:耐磨粉、消光粉、填充料等;
(5) 助剂:流平剂、消泡剂、附着力促进剂等。
UV油在紫外线照射下,发生自由基链式反应,各分子(大于95%)参与反应并迅速交联聚合,瞬间(小于1秒)固化成膜。UV油和水性上光油、油性上光油的干燥方式是完全不同的,后两者是热塑性(遇热会软化)产品,干燥过程中水和溶剂挥发,剩余组份形成涂膜,干燥过程中未发生化学反应,是简单的物理干燥过程,此类产品随着环境温度的升高,受潮后会变软发生粘花。而UV油的干燥过程中有大量化学反应发生,分子间彼此交联,赋予产品高光泽度、高耐磨性、耐水耐油性、高丰满度、高强度等性能,涂膜不会随着环境温度的升高而软化粘花。这些性能都是其它涂料所无法比拟的。
2、 纸张UV油的分类
2.1 根据施工方式不同可分为:
(1) 辊涂UV油:3或5棍上光机使用,黏度:20-40秒(25℃,涂-4杯)
(2) 胶印UV油:胶印机印刷使用,黏度:3000±1000mPa.s(25℃,旋转黏度计)
(3)局部UV油:局部UV机或胶印机上光使用,黏度:30-60秒(25℃,涂-4杯)
(4) 凹印UV油:凹印机使用,黏度:15-25秒(25℃,涂-4杯),固化速度相对最快,一般要求超过120米/分钟
(5) 丝网UV油:丝网印刷机使用,黏度:1000±300mPa.s(25℃,旋转黏度计)
2.2 根据光泽度的不同可分为:
(1) 亮光UV油,光泽一般大于85°
(2) 哑光UV油,光泽范围5-80°可调
2.3 根据最终用户对产品的使用性能或使用底材的特定要求,分类比较复杂,大概有:高光高耐磨UV油、哑光高耐磨UV油、烫金UV油、书刊UV油、低气味UV油、可重涂UV油、易粘合UV油、食品包装UV油、塑料(BOPP、PET、PVC)UV油、耐黄变UV油、不打底(防渗透)UV油等。
3、 纸张UV油的主要性能介绍
3.1 光泽
水油、磨吸油、UV油三者相比,UV油的光泽最高,从理论上讲,施工时的固含量和分子量是影响涂膜光泽的两个最关键因素,通常固含量越高,分子量越小,所得产品光泽越高,具体参数见表一。
表一 施工固含量和分子量对涂膜光泽的影响
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UV油
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磨吸油
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水油
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施工固含量(wt%)
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>90
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~30
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~40
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分子量
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小分子
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300-600
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无
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0.2-1.6万
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大分子
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1000-5000
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1-4万
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10万-40万
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光泽(60°,平滑度40s,紧度0.85g/cm3的白卡纸)
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>90
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60-85
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50-75
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