UV油墨是一種通過紫外線照射固化的高性能油墨,其基本成分主要包括低聚物、活性單體、光引發(fā)劑、顏料和各類助劑。其中,表面活性劑雖然占比較小(通常0.1%-5%),但對油墨的印刷適性、穩(wěn)定性和最終成膜質(zhì)量具有決定性影響。
1. 表面活性劑在UV油墨中的核心功能
(1) 潤濕與分散
顏料分散穩(wěn)定:
UV油墨中的顏料(尤其納米級碳黑或有機顏料)易團聚,導(dǎo)致沉降或色差。表面活性劑通過降低界面張力,吸附在顏料表面形成保護層(空間位阻或靜電穩(wěn)定),使顏料均勻分散。
典型產(chǎn)品:BYK-111(聚醚改性聚硅氧烷)、TEGO Dispers 755W(磷酸酯類)。
關(guān)鍵參數(shù):HLB值(8-14最佳),可降低表面張力至28-35 mN/m。
基材潤濕改善:
針對低表面能基材(如PP、PE、PET),表面活性劑能顯著提高油墨的鋪展性,減少縮孔、魚眼等缺陷。
效果對比:接觸角可從>70°降至<20°。
特殊類型:氟碳改性(如Dyneon™ FX-13)適用于最難附著的塑料表面。
(2) 泡沫控制
UV油墨在高速印刷(如柔印或噴墨)時易產(chǎn)生氣泡,影響印刷質(zhì)量。表面活性劑可:
抑泡:破壞泡沫膜彈性(如炔二醇類Surfynol® 465)。
脫泡:促進氣泡合并與逸出(常與消泡劑如BYK-1790復(fù)配)。
(3) 固化促進
部分胺改性表面活性劑(如TEGO Rad 2100)能緩解氧阻聚問題,提升表層固化效率,尤其對薄層UV油墨至關(guān)重要。
2. 表面活性劑的選擇與挑戰(zhàn)
(1) 類型選擇
有機硅類(如BYK-333):改善流平性,但過量可能影響附著力。
氟碳類(如Capstone® FS-30):極端潤濕能力,適用于特殊塑料。
磷酸酯類(如BYK-220S):兼具分散與抗靜電功能,適合金屬印刷。
(2) 常見問題與對策
縮孔/魚眼 → 檢查表面活性劑與基材的匹配性,優(yōu)先選擇低動態(tài)表面張力類型。
顏料沉降 → 改用兩性離子型分散劑(如BYK-2155),增強Zeta電位穩(wěn)定性。
遷移析出 → 選用反應(yīng)型表面活性劑(如Sipomer® PAM-200),參與UV固化網(wǎng)絡(luò)。
3. 未來發(fā)展趨勢
反應(yīng)型表面活性劑:含丙烯酸酯基團,固化后成為油墨一部分,避免遷移。
生物基表面活性劑:如烷基糖苷(APG),符合食品包裝安全標準(FDA 21 CFR 175.300)。
智能響應(yīng)型:溫度/pH敏感型(如Pluronic® F127),實現(xiàn)印刷過程動態(tài)調(diào)控。
結(jié)論
表面活性劑雖不是UV油墨的主成分,卻是實現(xiàn)高精度印刷、穩(wěn)定存儲和高效固化的關(guān)鍵助劑。選擇時需綜合考慮基材類型、顏料特性及固化條件,并通過表面張力儀等工具量化評估效果。未來,隨著環(huán)保法規(guī)收緊,生物基和反應(yīng)型表面活性劑將成為主流發(fā)展方向。