溶剂挥发速度

《溶剂挥发速度》由会员分享，可在线阅读，更多相关《溶剂挥发速度（2页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

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） ，酯类溶剂

2、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6衡量，8定义为液体内聚能密度的平方根：8

3、= （ E/Vm ） 1/2式中： E，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：8 混合=（ X1V1 8 1+X2V2 8 2+X3V3 8 3+, XiVi8 i）（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

4、最终质量，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=刀 Ri Y iVi式中，Ri、Y i、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

5、质的重要因素之一。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

6、，在塑料凹印油墨的制备及印刷中，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 0.001Pa ?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

7、能够溶解树脂的溶剂或混合溶剂。按作用机理将溶剂分为真溶剂、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

8、、中、慢挥发 组分用量要平衡，混合溶剂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。