UV油墨是一种通过紫外线照射固化的高性能油墨,其基本成分主要包括低聚物、活性单体、光引发剂、颜料和各类助剂。其中,表面活性剂虽然占比较小(通常0.1%-5%),但对油墨的印刷适性、稳定性和最终成膜质量具有决定性影响。
1. 表面活性剂在UV油墨中的核心功能
(1) 润湿与分散
颜料分散稳定:
UV油墨中的颜料(尤其纳米级碳黑或有机颜料)易团聚,导致沉降或色差。表面活性剂通过降低界面张力,吸附在颜料表面形成保护层(空间位阻或静电稳定),使颜料均匀分散。
典型产品:BYK-111(聚醚改性聚硅氧烷)、TEGO Dispers 755W(磷酸酯类)。
关键参数:HLB值(8-14最佳),可降低表面张力至28-35 mN/m。
基材润湿改善:
针对低表面能基材(如PP、PE、PET),表面活性剂能显著提高油墨的铺展性,减少缩孔、鱼眼等缺陷。
效果对比:接触角可从>70°降至<20°。
特殊类型:氟碳改性(如Dyneon™ FX-13)适用于最难附着的塑料表面。
(2) 泡沫控制
UV油墨在高速印刷(如柔印或喷墨)时易产生气泡,影响印刷质量。表面活性剂可:
抑泡:破坏泡沫膜弹性(如炔二醇类Surfynol® 465)。
脱泡:促进气泡合并与逸出(常与消泡剂如BYK-1790复配)。
(3) 固化促进
部分胺改性表面活性剂(如TEGO Rad 2100)能缓解氧阻聚问题,提升表层固化效率,尤其对薄层UV油墨至关重要。
2. 表面活性剂的选择与挑战
(1) 类型选择
有机硅类(如BYK-333):改善流平性,但过量可能影响附着力。
氟碳类(如Capstone® FS-30):极端润湿能力,适用于特殊塑料。
磷酸酯类(如BYK-220S):兼具分散与抗静电功能,适合金属印刷。
(2) 常见问题与对策
缩孔/鱼眼 → 检查表面活性剂与基材的匹配性,优先选择低动态表面张力类型。
颜料沉降 → 改用两性离子型分散剂(如BYK-2155),增强Zeta电位稳定性。
迁移析出 → 选用反应型表面活性剂(如Sipomer® PAM-200),参与UV固化网络。
3. 未来发展趋势
反应型表面活性剂:含丙烯酸酯基团,固化后成为油墨一部分,避免迁移。
生物基表面活性剂:如烷基糖苷(APG),符合食品包装安全标准(FDA 21 CFR 175.300)。
智能响应型:温度/pH敏感型(如Pluronic® F127),实现印刷过程动态调控。
结论
表面活性剂虽不是UV油墨的主成分,却是实现高精度印刷、稳定存储和高效固化的关键助剂。选择时需综合考虑基材类型、颜料特性及固化条件,并通过表面张力仪等工具量化评估效果。未来,随着环保法规收紧,生物基和反应型表面活性剂将成为主流发展方向。