溶剂挥发速度

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1、塑料凹印油墨的溶剂选择？在塑料凹印油墨中，溶剂不仅能溶解各种成膜聚合物，调整黏度及流变性，而且对成膜质量有重要影 响。在塑料凹印油墨配方中，关键技术之一就是选择合适的溶剂，以下对常用溶剂的特性及如何选择其用 量进行详细阐述。？常用溶剂分类？塑料凹印油墨用溶剂分为醇、酯、苯、酮 4 类。？1醇类？常用的醇类溶剂有乙醇（酒精）、异丙醇、正丁醇等。乙醇和正丁醇多作为助溶剂使用，乙醇对某些树脂 的溶解性极好，尤其是对于染料；乙醇吸潮性极高，其溶解力会随着含水量的增加而减小；其挥发极快， 用量不宜过多。异丙醇能与水、乙醇、甲苯混溶。？2酯类？常用酯类溶剂有醋酸乙酯（乙酸乙酯）、醋酸丁酯（乙酸丁酯），酯类

2、溶剂溶解力强，具有强烈的水果气味， 但价格偏高，常用于溶剂塑料凹印油墨中。？3苯类？常用的苯类溶剂主要有苯、甲苯、二甲苯等。苯挥发快，价格便宜，但毒性大；甲苯在稀释比和挥发速度 方面较理想，是塑料凹印油墨中应用最为广泛的品种之一。二甲苯挥发速度较甲苯慢，也是塑料凹印油墨 中最常用的溶剂之一。？4酮类？常用酮类溶剂主要有丁酮（甲乙酮、MEK）、环己酮等。酮类溶解力很强，特别适用于高固体组分的塑料 凹印油墨，有助于改善高固体组分的塑料凹印油墨的流动性和流平性，但气味较难闻。？溶剂的性质？1溶解力？溶剂对树脂的实际溶解能力，是其能否便于使用的首要条件。溶解力可用溶解参数衡量，5定义为液体 内聚能密度

3、的平方根：？5 = （E/Vm） 1/2?式中：，内聚能，指液体或固体的汽化热（J）, Vm为摩尔体积（cm3）。?混合溶剂的溶解参数公式为：?5混合=(X1V1 s 1+X2V2 s 2+X3V3 S 3+XiVWi) (X1V1+X2V2+X3V3+XiVi)?式中，Xi、Vi分别是混合溶剂的摩尔分数和摩尔体积。溶解参数为理解溶剂与树脂、颜料、溶剂的相互作 用提供了坚实的理论基础，对修正和改善塑料凹印油墨配方提供了逻辑体系。?2挥发速度?溶剂的挥发类似于湿衣服中水分的挥发，主要受温度、蒸汽压、表面积/体积及表面空气流动速度的影响， 也是决定墨膜干燥速度的重要因素，并影响墨膜的形成及最终质量

4、，是选择溶剂配方的第二个重要条件。 混合溶剂的挥发速度由下式计算：?R=ERiYiVi?式中，Ri、Yi、Vi分别为I组分的挥发速度，活性参数和体积分数。？塑料凹印油墨中溶剂的挥发可分为两个阶段，第一阶段，溶剂的挥发速度主要受单一溶剂的温度、蒸汽压、 表面积/体积和表面空气流动速度的影响，溶剂的挥发速度与单一溶剂相同。随着溶剂的进一步挥发，挥发 速度突然变慢，进入第二阶段，挥发速度不再是由表面溶剂的挥发所控制，而是受溶剂从墨膜内向表面的 扩散能力所影响。此时，溶剂的挥发速度更加缓慢，那些与树脂作用较强的溶剂会长期滞留在墨膜内，即 溶剂释放速度慢。?溶剂的挥发速度是决定最终印刷墨膜性质的重要因素

5、之一。如果使用大量的快挥发溶剂，如丁酮、醋酸乙 酯、甲苯等溶剂，则附在基材上的油墨的黏度就会大大增加，流动性下降，严重影响墨膜流平，易产生“橘 皮”现象；另外，由于溶剂急剧挥发，油墨未能充分流平而形成许多针孔；由于溶剂大量挥发而吸收热量 导致承印物表面温度急剧下降，使周围空气中的水凝结于墨膜上，产生“发白”现象；由于溶剂挥发太快 墨膜表层快速固化，底层溶剂不能逸出，当温度升高时，残留溶剂从内部挤出表面，形成气泡，即爆孔。?如果大量使用挥发慢(高沸点)的溶剂，会导致油墨干燥慢，引起墨膜发黏、发软、流持、边缘变厚等弊 病。?3表面张力?表面张力是塑料凹印油墨的内在性质之一，在塑料凹印油墨的制备及印

6、刷中，塑料润湿、墨膜流平及对基 材的润湿、附着等都与表面张力相关。?利用表面润湿原理可对油墨的润湿性进行调节，如塑料凹印油墨表面张力较小，可以添加表面张力大的溶 剂进行调节，反之，可添加表面张力较小的溶剂。?4黏度?鉴于各种溶剂黏度相差不大于s,故人们通常认为溶剂的黏度不会影响塑料凹印油墨的黏度。其实不然， 不同溶剂配出的油墨其黏度相差很大。原因就是溶剂对树脂的溶解力、溶剂的氢键及自身黏度会影响塑料 凹印油墨的黏度。?混合溶剂的配方设计?熟悉、掌握溶剂的溶解力、挥发速度、表面张力等性质后，对油墨用混合溶剂又该如何选择和定量呢？ （1）通过溶解参数，选择能够溶解树脂的溶剂或混合溶剂。？按作用机理

7、将溶剂分为真溶剂、假溶剂和助溶剂。在塑料凹印油墨用溶剂中，能够单独溶解油墨的溶剂称 为真溶剂；不能溶解油墨的溶剂称为假溶剂；不能单独溶解油墨，而必须与其他溶剂混合才能溶解的溶剂 称为助溶剂。调节好真溶剂、假溶剂、助溶剂三者之间的平衡可达到预期的溶解力、挥发速度和黏度等要 求。混合溶剂的溶解力不能太强，若太强，溶剂释放速度会变慢；若太弱，树脂不能充分溶解，影响塑料 凹印油墨及印刷质量。？混合溶剂的挥发一般属于非理想液体挥发，如果真溶剂在残余溶剂的比例减少，则溶解力就会减弱，湿膜 处于不良的溶解状态，甚至不溶，出现相分离、墨膜发白的现象。因此，混合溶剂配方中快、中、慢挥发 组分用量要平衡，混合溶剂

8、的蒸馏曲线也需呈平衡上升趋势，而且尽量使混合溶剂气相组成和液相组成在 环境温度下的挥发过程保持一致，使混合溶剂有很好的溶解力。？（2）建立溶剂或混合溶剂的挥发轮廊图，如不知道溶剂或混合溶剂随时间和温度变化的挥发关系图，通 常要选择几种不同挥发性质的混合溶剂进行试验，以建立其挥发轮廓图，为溶剂或混合溶剂的选择提供参 考。？（3）通过上述步骤选择几种溶剂或混合溶剂，然后通过实验来确定哪种溶剂或混合溶剂可以满足塑料凹 印油墨配方的要求，有时可能需要对混合溶剂的组成和用量进行小范围的调整，以改善油墨的某一方面的 性能，最终得到符合塑料凹印油墨各方面性能要求的混合溶剂。？（4）优化溶剂或混合溶剂配比，以满足树脂的溶解性和其他性能。在保证混合溶剂有足够的溶解力，合 适的挥发速度，适宜的黏度及表面张力的前提下，应选用有效、价廉、低毒的溶剂，既能有效地溶解树脂 分散颜料，满足墨膜的性能要求，又能降低溶剂成本。？关于溶剂的挥发速度、溶解力、表面张力、黏度、闪点、易燃性等特性的研究与应用，在油墨制造行业始 终非常活跃，将来还会有长足的进展。