水性UV油墨的干燥固化機理

       水性UV油墨的干燥固化既有傳統UV油墨的光固化，也有常規水性油墨的揮發(fā)物理成膜干燥，兩種干燥具體方式分別為：前段的加熱預揮發(fā)干燥和后段的紫外光輻射光固化干燥。水性UV油墨的主體基料為水性光固化樹(shù)脂，同時(shí)也包括了其他輔料如光引發(fā)劑、顏料、水、助溶劑和其它助劑等

一、預揮發(fā)干燥機理

預干燥與常規的水性干燥類(lèi)似，是光固化之前的干燥工藝，預干燥必須徹底充分才能得到良好的墨膜表面效果。水性UV油墨的關(guān)鍵組成之一水性光固化樹(shù)脂的合成，通常是通過(guò)添加酸或者堿，使其變成羧酸鹽具有良好的親水性，如通過(guò)外加氨水可增加其親水性，具體的反應式為：

R-COOH+NH →R-COO-+NH +（水溶性）

S-反過(guò)來(lái)，在水性UV油墨預干燥過(guò)程中的反應式為：

R-COO-+NH +→R-COOH（水不溶）+NH

水性UV油墨的預干燥過(guò)程通?？赏ㄟ^(guò)紅外、熱風(fēng)或者微波進(jìn)行快速干燥，水、胺類(lèi)以及各種助溶劑等揮發(fā)干燥徹底后，才能進(jìn)行下一步的光固化，得到良好的表面效果。

二、光固化成膜機理

水性UV油墨通過(guò)紫外光固化機，配方中的光引發(fā)劑吸收輻射能分裂產(chǎn)生相應的自由基和陽(yáng)離子，開(kāi)始鏈引發(fā)，引發(fā)水性UV光固化樹(shù)脂的預聚物發(fā)生聚合及交聯(lián)反應。發(fā)生聚合后的大分子繼續進(jìn)行三維交聯(lián)反應，當自由基反應完全失去活性后，鏈終止，形成三維的網(wǎng)狀高分子聚合物，得到硬化膜。光固化聚合具體反應如以下三個(gè)階段：

①鏈的引發(fā)：紫外光輻射透過(guò)光引發(fā)劑，引起激發(fā)重排并產(chǎn)生自由基。

PI→PI.

PI.+RCH=CH →PI～CH C.HR

②鏈的增長(cháng)：激發(fā)重排后的自由基，與水性UV的預聚物分子中不飽和鍵反應，引起預聚物中的鏈式聚合。

PI～CH C.HR+nCH =CHR→R(CH CHR)nCH C.HR（P）

③鏈的終止：自由基失去活性后，反應體系低分子交聯(lián)固化為立體網(wǎng)狀大分子，從液態(tài)轉化為固態(tài)。

R+R→R-R

P .+P .→P -P

在光固化的三個(gè)連續階段中，光引發(fā)的速度最慢，因此光引發(fā)的速度對整個(gè)光固化反應速度起至關(guān)重要，如何把握好光引發(fā)劑的選用對光固化速度的控制是至關(guān)重要的。