水基油墨由水性高分子树脂和乳液、有机颜料、溶剂(主要是水)和相关助剂经物理化学过程混合而成。水基油墨具有不含挥发性有机溶剂,不易燃,不会损害油墨制造者和印刷操作者的健康,对大气环境无污染等特性。水基油墨作为一种新型印刷油墨,没有溶剂性油墨中某些有毒、有害物质在印刷品中残留和对包装商品的污染,改善了总体环境质量。其优良的环保性能、非常低的VOC挥发,是当代印刷油墨的发展大趋势。水基油墨主要成分是色剂、水基连接料、溶剂及各种添加剂,各成份之间的联系都遵守水基化学向华理论的要求。色剂通常使用颜料,包括有机颜料和无机颜料,是以微粒状态均匀地分布在连接料中,颜料颗粒能够对光线产生吸收、反射、折射和透射作用,因此能够呈现一定颜色。一般要求颜料具有鲜艳的色泽、适当的着色力和遮盖力,以及较高的分散度。有时为了提高油墨的色强度和改善粘度,也可使用染料。各种颜料都要经过阴离子、非离子表面活性处理改善水的表面张力和极性,有利色剂分散,未经处理的色剂分布不均匀而不利于印刷。水基油墨连接料大体有两种类型,一类是水稀释型连结料(碱溶性连接料),这类水基油墨连接料可被水溶解,印刷干燥后变成不溶于水的物质。另一类是水分散型连结料(水包油乳液型连结料),是聚合物在水中的分散体。在连接料的选择时,分子量的大小显得尤为重要。水溶性树脂使颜料颗粒均匀分散,令油墨具有一定的流动性,产生与承印物材料的粘附力,使油墨在印刷后形成均匀的膜层。 溶剂一般为纯净的水加入少量的醇,乙醇、异丙醇或n-丙醇等。加入醇类有助于提高油墨的稳定性、加快干燥速度、降低表面张力,异丙醇还起到减少发泡的作用。 水基油墨中的助剂种类较多,主要有:偶联剂、中和剂、共溶剂、增稠剂、防沉降剂、防霉剂、润湿剂、分散剂和消泡剂。 偶联剂就是把两种不同性质的物质通过化学或物理作用结合起来。自身由两种不同性质的基团组成,一种是疏水基团,另一种基团能和亲水的极性物质表面进行偶联结合。偶联剂不同于表面活性剂的物理吸附,通过化学反应和无机物质表面产生偶联结合,结合强度大,大大提高无机颜料、填料在基料中的分散性程度以及降低界面自由能。所以偶联剂在水基油墨中的介入,要符合水基化学向华理论中的亲和平衡,粒径平衡等。中和剂的选择必须符合酸碱平衡,量的多少对体系的黏度影响较大,当中和剂用量不足时,由于树脂分子的极性,会导致黏度增大,而过量的中和则使得体系过碱,会影响油墨的干燥速度且不利于储存。共溶剂是对中和剂发挥最佳作用的一个辅助因素,只有在它的帮助下,才能得到符合技术指标的稳定产品。它的选择同样必须符合体系的酸碱平衡及黏度平衡。增稠剂是为了改善水基油墨的黏度。粘度直接影响着油墨的转移和柔版印品的质量。粘度低,油墨转移快,会造成色浅、网点变形、传墨不匀等弊端;粘度高,油墨转移慢,墨色不匀、颜色反而有时印不深、易造成脏版及糊版等弊病。防沉降剂是为了使体系达到粒径平衡的一种功能添加剂,能使水墨中的颜料粒子分散均匀而不易集结,产生沉淀,增加水墨的存储稳定性。防沉降剂可以选择离子型表面活性剂,也可以是疏水物质,依加入种类的不同,同时还须考虑对其它平衡如电荷平衡等的影响。防霉剂是维持体系微生物平衡的一个重要参数。如果微生物平衡被打破,水墨将会黏度下降,出现沉淀、凝聚、流变性质改变,产生气体、体积膨胀、PH值漂移直至褪色发臭及放出气体。所以水墨生产、储存及应用过程中,为了控制微生物的污染和繁殖,在开始制造水墨时就要加入防霉、杀菌剂以达到体系的微生物平衡。但是,水基油墨也存在一些不足,如油墨光泽差、精度低、附着性差、油墨中水的蒸发速度较慢,干燥时间较长等。但是充分运用我们的水基化学向华理论,上述问题都可以迎刃而解:油墨光泽性差,我们可以通过加入界定参数调整相关助剂;附着性差,我们可以通过加入界定参数调整BT助剂;油墨中水的蒸发速度慢,干燥时间长,我们可以通过加入界定参数调整BB助剂.
向华理论