印刷油墨
第三章印刷油墨的组成
第三章印刷油墨的组成
• 印刷油墨是由连接料、色料、溶剂和助剂
等材料经研磨分散混合而成的浆状胶体。
3
颜料
(10-20) %
溶剂
稀释剂
(30-70) %
树脂RESINS
(20-40) %
助剂
(0-5) %
油墨载体
颜料的连接料
用于溶解或稀释
调整粘度
色彩
附着 – 耐磨 – 干燥 – 遮盖- …….
印刷油 墨组成
• 连接料
• 连接料的主要成分
• 干性植物油:桐油、亚麻油
• 植物油 半干性植物油:豆油、菜籽油
• 油 不干性植物油:蓖麻油
• 矿物油 汽油:轻汽油、中汽油、重汽油
• 高沸点煤油
• 润滑油:机油
• 天然树脂:松香、橡胶、沥青、石油树脂
• 聚氨酯
• 树脂 PA
• 酚醛
• 连接料 合成树脂 丙烯酸
• 环氧树脂
• 乙烯类等
• 脂肪烃溶剂
• 芳烃类:甲苯、二甲苯
• 有机溶剂 醇类:乙醇、异丙醇
• 酮类:丙酮、丁酮
• 酯类:醋酸乙酯、醋酸丁酯
• 其他溶剂:醚醇等
• 辅助材料:蜡剂及其他助剂
第三章印刷油墨的组成
• 油类
• 一 不干性油及半干性油:碘值125-140,小
于125为不干性,如棉籽油
• 二 干性油:碘值>140如桐油
第三章印刷油墨的组成
• 树脂
• 用于油墨的树脂一般是一类非晶态的物质,易溶解在溶
剂或水中,形成有一定黏度的流体。
• 几个概念:
• 溶剂释放性:油墨中固体成分对溶剂的综合作用力的强弱
的体现,溶剂从油墨中释放速度的快慢。与油墨中各组分
及使用环境和条件如温度等都有关系。直接影响油墨的使
用如干燥速度等及印件的质量。
• 干燥速度:指油墨中溶剂挥发快慢的程度,或干燥的快慢
程度。直接影响印刷方式的选择及印刷质量。
第三章印刷油墨的组成
• 树脂的溶解性:树脂在溶剂或油中的溶解难易程度。
• 高分子的溶解与无机小分子的溶解的区别:(学生自己
学习)
• 树脂的颜色:固有颜色,与树脂本性和合成条件有关。
• 软化点:固态转变为流动态的温度,与树脂本性和分子
量有关。
• 酸值:每克树脂中和消耗氢氧化钾的质量(mg)表示,
影响油墨的稳定性和使用。
• 抗水性:水对树脂溶解性的一种体现。直接影响油墨的
性能与稳定。
• 天然树脂
第三章印刷油墨的组成
• 松香及其衍生物:主要成分是树脂酸,分子式
为C19H29COOH,分子量为302,有多种异构
体。
• 特性:1,透明脆性固体,有蜡感
• 2,浅黄到棕色
• 3,不容于水,能溶于多种有机溶剂。
• 4,价格低,易得
• 5,可单独和与其它树脂共同在油墨中使用。
• 6,结晶性、易氧化性、易受热分解性、不
饱和键对油墨质量有影响。
第三章印刷油墨的组成
• 改性松香
• 通过中和、酯化、聚合等手段改良松香的性能,
大大提高了松香在油墨行业的应用。
• 橡胶树脂
• 在油墨行业使用不多,主要有环化橡胶和氯化
橡胶。
• 沥青
• 少用,便宜
• 石油树脂
• 现代油墨较少用
第三章印刷油墨的组成
• 硝酸纤维素
• 又称硝化棉,广泛使用于油墨工业中。硝化纤
维(NC)----------C6H7O2(NO2)3即硝
化棉是涂料油墨行业常用的原材料之一。一般
商业上都标明黏度,如1/2秒,1/4秒,1/8秒等
或以此作为牌号。 C6H7O2(NO2) 3的一硝
酸酯,二硝酸酯,三硝酸酯对应的含氮量分别
为%,%,。含氮量%-
%的为SS型,是醇溶性的。
第三章印刷油墨的组成
• 高于%的常用于制造炸药,油墨工业应
用SS型和含氮量%%的品种,为
RS型。特点:(1)易燃易爆,运输及储存
危险,稍高温度及摩擦都可能自燃。(2)
分子量大,粘度高,漆膜的机械强度、耐
寒性、耐久性好,但油墨固含量低,而且
黏度高墨膜不易流平,容易引起拉丝,橘
皮,针孔等弊病。分子量低则硬度和打磨
性好,但暴晒后降解严重。
第三章印刷油墨的组成
• (3)单独使用漆膜光泽不高,易脆断,附
着力差。
• (4)价格低廉
• 评定质量指标:含氮量、溶解性、黏度及
稳定性。
• 使用:油墨中一般使用黏度在-40s之间,
相对分子量在22000-68000之间。
第三章印刷油墨的组成
• 7)达玛树脂
• 氧化树脂,在油墨制造中长作为油墨的改
进剂,提高油墨的附着力、光泽及保色性。
• 8)聚酮树脂(SK)在凹版及柔版油墨中使
用。
第三章印刷油墨的组成
• 二 合成树脂
• 合成树脂的特点:重复批量生产,产品质量稳定。
• 酚醛树脂
• 溶解在桐油中可作铅印和胶印油墨的连接料
• 特点:干燥速度快,光泽好,附着力强,耐碱,
颜料润湿性好,易溶于芳香烃溶剂中。
• 缺点:易泛黄
• 油墨制造中多用改性的酚醛树脂,如松香改性
树脂
第三章印刷油墨的组成
• 醇酸树脂:1927年Kienle提出
• 醇酸树脂则是由多元酸、多元醇和油类
(脂肪酸)酯化生成的 ,单纯由多元酸、
多元醇合成的树脂称为聚酯树脂,醇酸树
脂的性能有改性的油类决定。
第三章印刷油墨的组成
• 醇酸树脂的分类
• 干性油醇酸树脂
• 按性能
• 不干性油醇酸树脂
• 短油度油量 35~45%
• 按含油多少 中油度油量 40~60%
• 长油度油量 60~70%
第三章印刷油墨的组成
•
油度(%)= × 100
• =油脂的质量/醇酸树脂的质量-水的质量
第三章印刷油墨的组成
• 几个概念:
• 碘值:饱和油脂中100g双键所吸收碘的质
量(g)。干性油的碘值大于140gI2/100g
,半干性油的碘值在100-140I2/100g,不干
性油为小于100 I2/100g。
• 油度:醇酸树脂中油脂(脂肪酸)的含量。
决定树脂的软硬度,干燥速度及使用性能。
• 酸值:中和1GKOH,消耗油的量,反映
油脂(脂肪酸)的新鲜度
第三章印刷油墨的组成
• 干性醇酸树脂:P34
• 不干性醇酸树脂:P35
• 特点:
• 1价低,易得
• 2 光泽,附着力,柔韧性,干燥性,对颜料的
润湿性及各种耐抗性,而且能与多种其它树脂拼
合使用。
• 3 保光性及耐皂性较差
• 应用:铅印及胶印油墨,也有用于印铁油墨和丝
印油墨。
第三章印刷油墨的组成
• 聚酰胺树脂(PA)
• 应用广泛的一类树脂,有醇溶和苯溶两类。
主要用于凹版和柔性版油墨的制造。
• 特点:
• 1与聚烯烃薄膜良好附着。
• 2溶解性,流平性,光泽,溶剂释放较
优。
• 3制成油墨使用简单
第三章印刷油墨的组成
• 不足:
• 1,油墨要用苯类溶剂
• 2,可能易氧化酸败,造成黏联或反黏
• 3,有油脂味
• 4,高速印刷受限制
• 5,食品包装受限制
• 6,本身带颜色
第三章印刷油墨的组成
• 丙烯酸树脂
• 油墨行业中广泛使用的一类树脂
• 特点:
• 1耐光性,耐候性,无色,高光泽,保色性
等性能优良
• 2耐酸碱,盐,油脂,洗涤剂等化学品优良
• 3制成油墨可应用于多种印刷方式及多种基
材
• 丙烯酸树脂有两类:热塑性和热固性在油墨制
造中都有使用。
第三章印刷油墨的组成
• 环氧树脂
• 比较少单独使用于油墨当中
• 6,乙烯类树脂
• 1 氯化聚丙烯:用于凹版复合油墨
• 2氯醋:PVC油墨的制造
• 3聚乙烯醇缩丁醛:柔性版油墨
• 7,聚氨酯树脂
• 广泛使用在高级印刷品的油墨制造当中,价格高,
性能优越,耐高温及低温性能优越。
第三章印刷油墨的组成
• 溶剂
• (一)溶剂的溶解力
• 1树脂在溶剂中的溶解
• 溶剂概念:
• 溶剂是指用来溶解或分散成膜物质的,并
在使用过程中挥发掉的液体。主要作用是
溶解树脂,赋予流动性,调节干燥速度,
降低成本,提高施工性能等作用。但对大
气环境有影响(VOC)。
第三章印刷油墨的组成
• 溶解过程:低分子化合物在溶剂中的溶解
可用溶解度的概念来描述。如蔗糖,食盐
在水中的溶解,其机理是溶剂分子或离子
间的吸引力,而使溶质分子逐渐离开其表
面,并通过扩散作用均匀 地分散到溶剂中
去成为均匀溶液。
第三章印刷油墨的组成
• 高分子化合物在溶剂中的溶解到大体上可
分为溶胀阶段和全部溶剂化两个阶。接触
溶剂表面的分子链最先溶剂化-------使高
分子化合物内部溶解化--------溶剂化程
度逐渐增加---全部溶剂化。
• 可以看出,溶剂对高分子聚合物溶解力的
大小,溶解速度的快慢,主要取决于溶剂
分子和高聚合物分子的亲和力,所决定的
溶剂向高聚物分子间隙中扩散的难易程度。
第三章印刷油墨的组成
• 2溶解力:溶剂溶解树脂形成均匀溶液的能
力。
• 判断:溶解速度越快,溶液黏度越低,溶
解力就越强。
• 溶解力的测试方法:KB值法(贝壳松脂-丁
醇法)测定烃类溶剂
• 贝壳松脂-丁醇法=1:5标准溶液 KB值越
大表示溶解力越强。
第三章印刷油墨的组成
• (二)溶剂的种类
• 1。脂肪烃类
• 气味小,毒性小,溶解力弱
• 2.芳香烃
• (1)苯由于毒性大已被禁用
• (2)甲苯:沸点,挥发速率,密度
,溶解度参数,闪点4 OC
• (3)二甲苯:沸点138-140 OC,挥发速率,
密度,溶解度参数,闪点27 OC
第三章印刷油墨的组成
• 醇类
• (1)乙醇:沸点 OC,挥发速率,密度
,溶解度参数,闪点14 OC
• 能与水混溶,极性溶剂
• (2)异丙醇:沸点,挥发速率,密度
,溶解度参数,闪点 OC
• 广泛用于凹版及柔性版油墨当中,极性溶剂
• (3)丁醇:沸点117OC,挥发速率,密度
,溶解度参数,闪点35 OC
第三章印刷油墨的组成
• 酮类溶剂
• (1)丙酮:沸点,挥发速率,密度,溶解
度参数,闪点-10 OC
• (2丁酮::沸点80,挥发速率,密度,溶解度
参数,闪点-4 OC
• (3)环己酮:沸点,挥发速率,密度
,溶解度参数,闪点44 OC
• (4)MIBK:沸点116,挥发速率,密度,溶
解度参数,闪点16OC
• (5异佛尔酮:沸点,挥发速率,密度
,溶解度参数,闪点96OOC
• 酮类溶剂溶解力极强,可在多种油墨当中使用,尤其对
PVC有优越的溶解能力。缺点是味大,不环保
第三章印刷油墨的组成
• .酯类溶剂
• (1)醋酸乙酯:沸点,挥发速率
,密度,溶解度参数,闪点-4 OC
• (2)醋酸丁酯:沸点126,挥发速率
,密度,溶解度参数,闪点23OC
• 酯类溶剂在凹版油墨中广泛使用
• 6.其它溶剂:如乙二醇丁谜,溶剂油等
第三章印刷油墨的组成
• 辅助材料
• (一)蜡
• 天然蜡:动物蜡(蜂蜡),植物蜡 ( 蔗 蜡),
• 矿物蜡(石蜡)等
• 蜡
• 合成蜡:PE 蜡,PF蜡,酰胺蜡等
• 改变油墨的流变性,改善亲水性和印刷性能。
第三章印刷油墨的组成
• (二)铝皂
• 是制造凝胶树脂(胶质油)的关键组成,
赋予油墨良好的身骨,改善了流变性能
• 外表呈增稠状态,又称增稠剂,如硬脂酸
铝,在平板胶印油墨中广泛使用
第三章印刷油墨的组成
• 油墨助剂
• (1)增塑剂:一类高沸点、低挥发性的溶剂或低
熔点的固体,可以用来增加高分子的塑性。如邻
苯二甲酸酯类(DOP,DBP,DINP)、脂肪族二
元酸酯、磷酸酯等
• (2)稀释剂:一般指溶剂,使油墨变薄变稀,减
低油墨的黏度,提高流动性
• (3)撤黏剂:又称减黏剂,减小油墨粘性的同时,
不影响油墨的身骨。一般加量为3%-5%。如一些
蜡类
第三章印刷油墨的组成
• (4)催干剂:又称干燥剂,指铅、钴、锰变价的
有机或无机盐及其制品,加入油墨中加速油墨的
氧化干燥,这些材料的统称。如环烷酸钴,加量
一般在%
• (5)冲淡剂:旨在减低油墨色浓度的助剂,不影
响油墨的其它性能
• (6)反胶化剂:防止油墨凝胶化的助剂,如松脂
酸,加量小于5%
• (7)防干剂:也称抗氧化剂,防止油墨在制造和
使用过程中被氧化结皮,甚至干固的助剂。如
BHT (间二叔丁基对羟基甲苯)
第三章印刷油墨的组成
• (8)防脏剂:防止印刷品油墨蹭到另一印刷品背
面的助剂,如滑石粉,碳酸钙等
• (9)表面活性剂:润湿颜料的表面,提高研磨效
率,缩短研墨时间的助剂
• (10)防腐剂;防止油墨腐败的助剂,尤其是水性
油墨,如苯酚,有机锡等
• (11)香料及脱臭剂:改善油墨的气味,如丁香
油、香草油。
• (12)消泡剂:防止油墨制造和使用过程中产生
气泡的助剂,如聚乙二醇、硅油、磷酸酯等
第三章印刷油墨的组成
• (13)紫外线吸收剂:吸收紫外光,减低因日晒
而造成印刷品退色老化的助剂,如邻羟基二苯甲
酮、水杨酸酯等
• (14)润湿分散剂:在印刷油墨制造中广泛使用,
是重要的组成之一,起到提高研墨效率,稳定油
墨质量的作用。
• (15)抗静电剂:消除印刷过程中静电影响印刷效
果的助剂
• (16)其它重要的助剂:增黏剂、附着力促进剂、
滑剂、增光剂等
第三章印刷油墨的组成
• 水基墨连接料和紫外固化油墨连接料
• 水基墨连接料
• 水稀释型:虫胶、马来树脂、
• 水性氨基树脂、水性丙烯酸树脂
•
• 水基墨连接料
• 水分散型:丙烯酸乳液、聚
• 醋酸乙烯乳液
第三章印刷油墨的组成
• 两种连接料的性能
• 种类/性质 水稀释型 水分散型(水包油)
状态 溶解或半分散 分散
外观 透明或半透明 不透明
颗粒大小/nm 以上
黏度 比较高 比较低
固含量 比较低 高
颜料分散性能 比较好 差
均匀性 好 差
光泽度 比较好 差
耐久性 比较好 差
第三章印刷油墨的组成
• 1水稀释型连接料
• 也称碱溶性连接料,连接料中高分子树脂
含有-COOH(羰基)、-OH(羟基)、-
NH2基团,这些基团是亲水性的。水溶性
丙烯酸是使用最为广泛的,性能稳定的树
脂。松香改性马来树脂也常用于水墨制造,
性能较差。
第三章印刷油墨的组成
• 2水分散型连接料
• 也称乳液型,价格相对便宜,性能不如水
溶型的。
• 特点:更快的水释放性,提高油墨干燥速
度和墨膜的抗水性,比较柔软和弹性。
• 缺点:粘性较大,受环境和使用条件影响
较大,稳定性较差。一般可选择两者公用。
第三章印刷油墨的组成
• (二)水墨的干燥机理
• 1水稀释型连接料的干燥
• 水挥发后固体颗粒堆积
• 水被织物纤维吸收干燥
• 碱性水基墨与酸性纸张表面发生中和反应,形成抗
水的墨膜
第三章印刷油墨的组成
• 2水分散型连接料的干燥过程
• 三个阶段:1)水从湿膜的表面挥发,墨膜
整体体积缩小,分散的聚合物颗粒逐步浓
缩;
• 2)聚合物开始相互接触;
• 3)颗粒发生凝聚,形成干燥的墨膜。
第三章印刷油墨的组成
• (三)水墨用助剂
• 水墨用助剂种类较多,主要有以下几种:
偶联剂、中和剂、增稠剂、防霉剂、防沉
剂、润湿剂、分散剂、消泡剂等。
• 偶联剂:通过化学反应的方式和无机物质
表面产生偶联结合,起到架桥作用。如鳌
合型的钛酸酯偶联剂。对提高油墨的附着
力起作用。
第三章印刷油墨的组成
• 成膜物质:
• 使聚合物颗粒软化(起到增塑效果),在成膜
后又可以从墨膜中迅速挥发掉的物质,降低油
墨的成膜温度。如texanol,22413异丁酸酯(伊
斯曼)
• 中和剂:水基树脂酸值较高,一般要用氨、胺
类及其衍生物去中和,增加树脂的水溶性。中
和剂选择之所以重要,是由于水稀释时会发生
黏度的不规则变化P59图。胺的用量会影响树脂
的储存稳定性,一般pH值在是合适的。
第三章印刷油墨的组成
• 辅助溶剂(共溶剂):提高树脂溶液的稳定性,
及提高油墨的性能。如乙醇、丙醇等。
• 增稠剂:用于增加油墨稠度的材料。提高水墨
的物理化学稳定性,控制水墨的流变性,防止
颜料的沉淀性,增强水墨的储存稳定性。如高
黏土、膨润土、纤维素谜类等。
• 防沉剂:防止油墨中颜料因比重较大而发生沉
淀,增强油墨的储存稳定性。如离子型表面活
性剂。
• 防霉剂:防止油墨发霉变质的助剂,如酚类,
有机铜类有机铝盐等。
第三章印刷油墨的组成
• 油墨的连接料
• 1 UV固化油墨:印件上的墨层用紫外光照
射后能在瞬间完全固化的油墨。
• 特点:1 用紫外光照射后能在瞬间完全固化
的油墨
• 2 没有紫外光照射则不干
• 3 品质优良,
• 4 无毒,节能,各种基材附着良好,印
刷稳定性好。
第三章印刷油墨的组成
• 不足:1油墨及辅助设备价格高
• 2印错难改
• 3会释放臭氧等
第三章印刷油墨的组成
• (一)UV固化油墨的固化机理
• 1)引发剂在200-400nm的紫外光照射
下被激发,产生自由基;
• 2)自由基与树脂中的双键作用,形成长
链自由基
• 3)不断增长的长链进一步反应,形成聚
合物而固化。
第三章印刷油墨的组成
• (二)UV油墨的连接料:光引发剂,预聚物
树脂,活性单体.
• 1,光引发剂(photoinitiator)
• 常用的光引发剂有;苯偶酰
(Irgacure651),α-羟烷基苯酮,如
HMPP(Daraocur1173),
HCPK(Irgacure184)。安息香及其醚类
等。
第三章印刷油墨的组成
• 2预聚物树脂
• 主要有丙烯酸酯型的树脂
• 1) 环氧丙烯酸酯(EA):固化速度
快,价格便宜,固化后硬度和拉伸强度大,
光泽高,耐性好。不足是固化膜脆性高,
易黄变老化。
第三章印刷油墨的组成
• 2)聚氨酯丙烯酸树脂(PUA):柔韧性好、
弹性强、光泽度高,但价格也高。
• 3)聚酯丙烯酸树脂(PEA):柔韧性好、
弹性强、光泽度高,价格较低,但固化速
率较低。
• 分子量较低1000-5000,几种树脂可以混
用。
第三章印刷油墨的组成
• 3活性单体
• 又称活性稀释剂,稀释预聚物并参与固化
反应。
• 分类
• 按官能团分:丙烯酸酯类、乙烯类、乙烯
基醚等
• 按固化机理分:自由基型和阳离子型
• 常用的活性单体有:
第三章印刷油墨的组成
• 活性单体及其主要特性比较
名称 缩写 分子量 官能度 黏度/mPa.S 刺激
己二双丙烯酸酯 HDDA 726 2 7 中等
新戊二醇双丙烯酸酯 NPGDA 212 2 7 严重
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯TMPTA295 3 100 中等
季四醇三丙烯酸酯 PETA 298 3 600-900 严重
二缩三丙二醇双丙烯酸酯TPGDA 2 中等
双酚A双丙烯酸酯 DDA 424 2 1000 轻微
第三章印刷油墨的组成
• 4 UV固化油墨助剂和色料
• 1)偶联剂:钛酸酯偶联剂
• 2)流平剂: 提高油墨流平性能的助剂
• 流平过程:是一个逐步进行的动力学过程,
溶剂逐步挥发,黏度逐步增大,表面逐步
干燥、平整光滑。
第三章印刷油墨的组成
• 流平:指油墨流平的速度及流平后接触角的大小。
• 流平性:指油墨在承印物上流平均匀呈现足够
光泽而无针孔的性能。
• 常用的流平剂:1)溶剂型:高沸点溶剂如高沸点
的酮类和酯类
• 2)长链树脂类:如长链硅树脂,二苯基
聚硅氧烷,甲基苯基聚硅氧烷等
• 3)储存稳定剂和阻聚剂
• 微量酚类阻聚剂如对苯二酚,亚硝酸盐等
第三章印刷油墨的组成
• 连接料的性质和种类
• 前面已学习过了,学生自己可看P69-76
第三章印刷油墨的组成
• 有机颜料概述
• 有机颜料、有机染料和无机颜料
• 我们通常指的色料包括颜料和染料,颜料
是一种微细的颗粒状物质,不溶于它所分
散的介质中,而且颜料的物理性质和化学
性质基本上不因分散介质而改变。而染料
则是溶解于分散介质当中的,通常染料的
着色力及渗透力都非常强
第三章印刷油墨的组成
• 无机颜料
• 特点:成本低,生产工艺简单,具有优良
的耐久性与热稳定性,遮盖力强等特点。
• 不足:相当部分无机颜料含重金属,色彩
鲜艳度不如有机颜料,着色力不强,油墨
配方中加量重,比重大,易沉淀。
• 油墨中使用的无机颜料种类不多有,以下
几种常用:
第三章印刷油墨的组成
• 黑色颜料-----炭黑
• 炭黑是通过加热矿物油或天然气等物质而制得,
加热是保持与氧隔绝的。炭黑由碳元素组成,同
时还含有很多其它成分,这取决于原料和加工工
艺。
• 炭黑根据国际识别系统进行分类,用以描述加工
过程和黑度。头两个字母代表颜料色调;高色调
(HC),中色调(MC), 普通色(RC),和低色调(LC)。
最后字母代表加工过程;火炉(F)和炉道/气体加
工(C) (例如:HCF=高色值,火炉制备)。
第三章印刷油墨的组成
• 炭黑性能
• 性能指标 炭黑
• 耐晒性 极好
• 耐溶剂性 好
• 化学稳定性 极好
• 热稳定性 极好
第三章印刷油墨的组成
• 因粒径小、表面积大,炭黑难以分散。为增强分
散效果,可以对颜料粒子表面进行氧化,或添加
羧酸等少量的有机组分。这些组分可吸取水分降
低pH值并使微粒润湿
• 炭黑的优点:价格低廉、遮盖力好、着色力
强、性能稳定、耐性优良。
• 炭黑因为颗粒很小,尺寸在10-500nm之间,吸
油量大,有的高达180%
• 炭黑有红相和蓝相两种,用于套色印刷一般使用
蓝相,比较纯黑
第三章印刷油墨的组成
• 油墨工业使用的炭黑为:(1)含氧量较低,
pH值为中性的炉黑;(2)挥发水平高,
pH值为酸性的槽黑。
第三章印刷油墨的组成
• 2白色颜料
• 钛白颜料
• 白色颜料
• 所有的白色颜料都是无机的,用得最多的
是二氧化钛。
• 白色颜料主要有:二氧化钛,铅白,氧化
锌,硫化锌,锌钡白,氧化锑等
第三章印刷油墨的组成
• 二氧化钛性能
• 二氧化钛是一种理想的白色颜料,分金红石型和
锐钛型,金红石折射率高,不透明性更强,TiO2
遮盖力优于其它白色颜料。
• 锐钛矿结构松软,白色较好。除蓝色被吸收外,
二氧化钛对可见光的漫射能力强。该现象能明显
区分金红石与锐钛矿。金红石比锐钛矿偏黄。
• 是最惰性的颜料。pH值呈中性,耐强碱性能好。
第三章印刷油墨的组成
• 金红石和锐钛矿性能对比
• 性能指标 金红石 锐钛矿
• 折射率
• 密度
• 表面积 12-17 m2/g 10 m2/g
• 吸油量 13-24 19-20
• 热稳定性 > 1000°C < 700°C
• 特点:着色力强,遮盖力大,稳定性好,耐光
性好,易分散,无毒等
第三章印刷油墨的组成
• 锌钡白
• 俗称立德粉,是硫酸钡和硫化锌的混合
物,性能不稳定,遮盖力不强,只有钛白
粉的20%,一般作为填充料使用。
• 3铁蓝
• 在油墨中应用不多
第三章印刷油墨的组成
• 群青
• 群青色正鲜艳,在油墨工业还有使用,但
较易退色和色迁移,限制了使用。
• 由天青石制成,中世纪画家把群青色做为
天然的矿物颜料,该颜料明度高。可反射
红外光吸收紫外光,不适宜用在有光聚合
作用的场合。
第三章印刷油墨的组成
• 金属颜料
• 1)铝金属颜料
• 铝金属颜料 比色指数 金属颜料 1 CI 77000
• 铝金属颜料有两种类型。
• 铝金属颜料的性能性能指标铝金属颜料平均粒径
10-80 µm厚度-2 µm
• 效果&色彩
第三章印刷油墨的组成
• 鳞片状和非片状是颜料中铝存在的两种状
态。对涂料的影响各不相同。
片状
• 铝的鳞片状是在铝粉微粒中加入硬脂酸而
得到的。使涂料产生一种镜态效果。在涂
料干燥过程中,铝鳞片微粒能够自动调节。
• 片状铝可用于透明色彩效果的颜料。还能
抵抗水的渗透(因为铝微粒的自我调节特性
),为基材提供抗腐蚀性能。
第三章印刷油墨的组成
• 非片状
• 非片状铝颜料能产生“多色”的效果,随着观察
角度不同而变化颜色。该铝颜料可调配出透明和
半透明态的色彩效果。
• 兼容性
• 铝颜料无毒。但在用于酸性介质中会释放出氢气,
必需加以注意,涂料的光泽和性能还将会变差。
鳞片状铝颜料中的硬脂酸会与做为干燥剂使用的
环烷酸盐和松香脂反应,破坏其鳞片状结构
26光泽与粒子大小
•
27 浮型与非浮型
浮型 光泽好,附着力差;
非浮型光泽差,附着力差。
第三章印刷油墨的组成
• 金粉
• 有铜粉和锌粉按不同的比例,可得到青
金和赤金
• 着色力不强,易氧化变黑。
第三章印刷油墨的组成
• 珠光颜料
• 珠光颜料性能
• 性能指标
• 珠光颜料
• 遮盖力 低
• 耐候性 中等
• 化学稳定性 好
• 热稳定性 极好
接近800°C
第三章印刷油墨的组成
• 幻彩效果
• 能使某些光波减弱,其余的光波得到加强。
颜料对光线的部分反射和传导形成了彩虹
似的光芒,产生类似珍珠闪光的效果,看
上去就象变换的色彩:"幻彩光芒"。这类
颜料也是我们所说的干涉型颜料。
• 锦缎效果
• 较小的微粒可以获得这种效果。
• 广泛应用到墙纸印刷
第三章印刷油墨的组成
• 有机颜料
• 无机颜料 单偶氮
• 双偶氮
• 缩合偶氮
• 颜料 不溶性偶氮颜料 苯并咪唑酮
• 有机颜料
• 酸性色淀
• 酞菁颜料
• 色淀颜料
• 碱性色淀
• 杂环颜料
• 还原颜料
第三章印刷油墨的组成
• 1命名
• 《国际颜色索引》对着色剂统一编号即
• 如.颜料黄 11138
• 如.(15630)
• 第一字母标示一般分类
• 第二子母表示颜色
• 后面数字表示化学分类
• 《国际颜色索引》几乎包含了所有的着色材料,
也包括颜料和染料。可以提供大量的信息。
• 行业标准色:Pantone系统
第三章印刷油墨的组成
• 2 油墨对颜料的特殊要求
• (1)颜色:色彩鲜艳、明亮、饱和是首选
• (2)着色力:色物着色的能力
• (3)透明性和遮盖力:墨膜透过光的程度。色墨内颜料的折射率与连接料的
折射率相差越大,透明性越小,遮盖力越大。
• (4)光泽:光照下油墨印样使光线向同一方向反射的程度。
• (5)吸油量:是指颜料与油调合的能力,吸油量(OA)=亚麻油量/100g颜
料
• 把全部颜料黏结在一起时的最小油量。
• 一般以两个吸油量来表示:
• 第一吸油量:将一定量的颜料制成浆状时所需的油量
• 第二吸油量:将一定量的颜料制成油墨时所需的油量
• 吸油量大,油墨色浓度不易提高,油墨性能也受影响
• (6)分散性:表示颜料在连接料中分散的能力。影响油墨制成品的稳定性和
研墨效率
• (7)物化性能:各种耐性
第三章印刷油墨的组成
• 3印刷油墨类型对色料的要求
• 印墨类型 有机颜料应用特性 胶
印油墨 1) 鲜艳色光,2)高的着色力,3)符合三原色
• 光谱特征4) 良好的亲连接料特性或亲油性与
• 分散性5) 不与连接料分离而转至水相,6)
防止印墨的乳化7)不含水溶性的杂质
凹印油墨(溶剂)1)良好的耐溶剂性2)与树脂连接料有
• 良好的相容性3)高的着色力与易分散性,4)
• 不发生絮凝与沉淀5)存放过程性能稳定
凹印油墨(水基)1)颜料应有良好的耐碱性,2)不宜选用碱性及偶
• 氮色淀类,3)以不溶性偶氮杂环及酞菁类为好4)耐水
• 基性好,5)黏度低不 泛稠, 存放时不变色6)高的
• 着色力与良好的分散性及亲连接料性能
第三章印刷油墨的组成
• 有机颜料
• 黄色颜料
• 芳香酰胺黄 芳酰胺结构-颜料黄1
第三章印刷油墨的组成
• 汉沙黄G 黄颜料1 PY1 11680
• 黄色G 黄颜料6 PY6 11670
• 汉沙黄GX 黄颜料73 PY73 11670
• 汉沙黄5G 黄颜料5 PY5 11660
• 汉沙黄10 G 黄颜料3 PY3 11710
• 黄色13G 黄颜料4 PY4 11665
• 汉沙橘黄 橘黄颜料1 PO1 11725
第三章印刷油墨的组成
• 色相
• 芳酰胺色相范围从极绿(10G)到红(R and
3R)
• 颜料 色相
• CI颜料黄3 (黄10G) 极绿
• CI颜料黄I (黄 G ) 中黄
• CI颜料黄73 (黄4GX) 中黄
第三章印刷油墨的组成
• 联苯胺黄
• 联苯胺结构 - 颜料黄 13
第三章印刷油墨的组成
• 联苯胺性能
• 性能指标 联苯胺
• 着色力 高
• 耐晒性 差
• 抗溶剂性 好
• 抗化学性 好
• 耐热性 < 200°C
• 黄HR颜料 黄颜料83 PY83 21108
第三章印刷油墨的组成
• 汉沙黄,1910年德国赫斯特出品,颜料的
色谱范围从绿光到红光黄色,色光纯正,
不受二氧化硫影响,色强度比联苯胺黄低,
1/3标准深度要8-11%,但成本低,合成简
单。由于颜料分子较小,结构简单,在有
机溶剂中易再结晶和迁移及油渗现象。联
苯胺黄着色力高,1/3标准深度要4-6%,透
明度和耐溶剂性能较好,印刷性能良好,
但耐光较差。汉沙黄在烘烤后有起霜(升
华)现象,不适应印铁油墨。
第三章印刷油墨的组成
• 油墨中使用最多的单偶氮红色原理是萘酚AS系列,
在AS芳核上引入各种取代基,将使所生成的颜料
的颜色发生变化,使颜色变深的称深色效应。取
代基的深色效应按下面顺序排列:
• -NO2﹥-Cl﹥-CH3﹥H﹥OCH3 同一取代基的
取代位置不同,产生不同的深色效应。通常,在
酰胺基对位,颜色最深,间位稍浅,邻位最浅。
此类颜料的重氮组分,均为不含水溶性基团的芳
胺类。色基上的取代基也有不同的深色效应,其
顺序如下:-OCH3﹥-CH3﹥-Cl﹥-NO2
第三章印刷油墨的组成
• 常用的颜料品种:
• 联苯胺系黄、橙颜料:PY12,PY13,PY14,PY15,
PY16,PY17,PY83,PO16,PO63等
• PY12-联苯胺黄G是重要的品种,色光十分鲜艳,着色力
强,优良的透明性,成本低。
• 联苯胺系红、橙颜料:PO13,PO34,PR37,PR38,
PR39,PR41,PR42等(双偶氮黄橙)
• 2-萘酚的红、橙颜料:PO2,PO5,PR1,PR3,PR4,
PR6,PR40,PR93等(2-萘酚),黄色调为主。
• 汉沙黄系列:PY1-PY6,PY9,PY73,PY74,PY116,
PO1等(单偶氮黄橙)
第三章印刷油墨的组成
• 色酚AS颜料:PR2,PR7-PR23,PR112
,PR114,PR162等;耐溶剂型的PO38,
PR5,PR30,PR31,PR269 等。蓝色调
为主。
• 偶氮缩合类颜料:PY93,PY94,PY166,
PO31,PR139,PR220等
• 苯并咪唑酮杂环偶氮颜料:耐热耐光耐溶
剂优良。PY120,PY180,PY154,
PO36,PR176,PR185,PBr25等
第三章印刷油墨的组成
• 偶氮及其他色淀颜料:1)2-萘酚类色淀:PO17
,PO46,PR49:1-3,PR50:1-2,PR53:1-3
• 2)BON酸衍生物的红色淀颜料:
PR48:1-4,PR52:1-2,PR57:1-2,PR58:
1-4,PR63:1-2等,其中PR48:2(永固红
2B),PR57:1(6B洋红),PR63:1(立索
尔紫红2R),PR57(永固红4B),PR53:1(金光
红C)常用于油墨制造中。
第三章印刷油墨的组成
• 其他色淀颜料:三芳甲烷类:PV3(耐晒射
光青莲),耐光5级
• 氧蒽类色淀:PR81(6GDN碱性
桃红),PR82
• 碱性蓝(射光蓝)色淀:PB56,
PB57,PB61等
• 杂环及稠环酮类颜料:二恶嗪类:PV23紫,
PV37等
第三章印刷油墨的组成
• Beta-萘酚结构-颜料红 3
第三章印刷油墨的组成
• Beta-萘酚红色颜料颜色范围窄:从中红到
橙。因粒径分布不同,甲苯胺红(Cl 颜料红
3)和二硝基苯胺橙(Cl 颜料橙 5)能获得不同
的色度。商业要求和制造条件也可影响微
粒尺寸。
• 用途
• Beta-萘酚红颜料应用于溶剂型及水剂型装
饰涂料及工业涂料中。
第三章印刷油墨的组成
• 铜酞菁颜料
• 铜酞菁 比色指数 颜料蓝
15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16 结构
• 酞菁颜料常与金属螯合。有多达5种晶体结构:
• α-晶形酞菁(红-蓝色)
• β-晶形酞菁(绿-蓝色)
• γ-晶形酞菁
• δ-晶形酞菁
• ε-晶形酞菁(红色)
• 仅α和β-晶形酞菁有商业价值。
第三章印刷油墨的组成
• 加热时,α-晶形酞菁可转变为β-晶形酞
菁。α-晶形酞菁必需要提高其稳定性。
• PB15 不稳定α型 红光蓝色 有机溶
剂或高温转变为β型 溶剂墨不宜
• PB15:1 稳定α型 红光蓝色
• PB15:2 NCNFα型 红光蓝色
• PB15:3 β型 绿光蓝色
• PB15:4 NCNFβ型 绿光蓝色
第三章印刷油墨的组成
• 铜酞菁结构
第三章印刷油墨的组成
• 铜酞菁性能
• 性能指标
• 铜酞菁
• 颜色强度 高
• 抗溶剂性 好-极好
• 热稳定性 极好300°C
耐晒牢度及耐候性 很好
第三章印刷油墨的组成
• 絮凝
酞菁颜料初始粒径小,有絮凝的倾向(因为表面能
低),会降低颜色强度。通过对颜料微粒用某些物
质进行表面涂覆处理,可提高其抗絮凝能力,并
避免了重新凝聚。这些物质可以是磺化酞菁、苯
甲酸铝、酸性树脂及氯甲基酞青衍生物,或磺化
酞菁的长链胺类衍生物。尽管比未处理的颜料贵
了许多,但这种抗絮凝酞菁颜料通常表现出很高
的颜色纯度,更好的光泽,以及更好的分散性。
第三章印刷油墨的组成
• 酞菁分子外围的16个H原子,可被卤原子取
代,随着取代的卤原子的增加,颜料性能
更稳定,而颜色变绿,直到生成高级的绿
色颜料------酞菁绿
()PG7,PG36
第三章印刷油墨的组成
• 染料:
• 黄色金属络合物颜料结构-颜料黄153
第三章印刷油墨的组成
• 金属络合染料在油墨制造中制造高度透明
有色油墨,染料是溶解在溶剂中的,有很
强的渗透性和迁移性,色浓度高,用量少
(-2%),耐性较差。
第三章印刷油墨的组成
• 作业
• 1高分子物质在溶剂中的溶解过程是怎样?
溶剂对高分子物资溶解力的强弱一般怎样
判断?
• 2连接料的组成及在油墨中的作用是什么?
• 3试述一下硝化纤维的特点及在油墨中的应
用。
• 4简单叙述一下聚酰胺树脂的特点及其在油
墨中适用制作哪类印刷油墨?
第三章印刷油墨的组成
• 1试述一下钛白粉金红石型和锐钛型的特点
及在油墨中的应用。
• 2什么是色淀颜料?有什么特性?
• 3油墨用颜料需具备什么性质?
• 4联苯胺黄有什么特点?
• 5什么是连接料?在油墨组成中起什么作用
?