使用炭黑将UV油墨和涂料进行最大限度地固化
发布日期:
2022/10/12
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UV固化油墨和涂料是油墨等行业的高增长市场,特别适用于食品包装、地板涂料和3D打印。相比许多其他液体油墨,这些材料具有高光泽度、低/零VOC(挥发性有机化合物)等优点。这种体系通常使用炭黑进行着色,虽然正是这些特性使得炭黑能够提供较高的色牢度和光泽度,但也带来了一些独特的挑战,因为其会降低成分的固化反应速率。固化不良会导致物理性能的下降和生产/印刷速度的降低。尽管如此,配方设计师可以采取几个步骤,使高度着色的系统仍然能够提供有效的固化性能,而不需要放慢固化设备的固化速度或对其进行额外投资。



表面积注意事项

改善UV系统固化反应的最简单方法之一是使用表面积较小的炭黑,以尽量减少颜料对UV的吸收。但是,须注意的是:使用的表面积不要太低,否则将导致不可接受的色彩性能损失。使用一种低结构的炭黑(OAN)还可以使着色强度略高,底色更蓝,并降低等效表面积下的系统粘度。


博拉炭黑的Raven 1060 Ultra超级产品是一个产品案例,该类产品在色彩性能和固化、低结构以及后期处理方面均达到了平衡。这使得紫外线制剂具有非常好的分散性和流变性。对于要求比Raven 1060 Ultra产品有更高着色力的配方设计师,Raven 1100产品也是一个极具吸引力的选择。此外,博拉炭黑计划为此应用推出几种新产品,因为我们的业务战略是通过与市场上的主要参与者密切合作,专注于下一代UV油墨产品。


光引发剂选择


针对含有高添加量炭黑或高比表面炭黑的成分,另一种提高固化性能的方法是优化光引发剂(PI)的包覆。因为二苯甲酮易于使用且成本低廉,所以在紫外线吸收剂类型中其是最常见的的光引发剂之一。但是,这种特殊PI的紫外吸收光谱在很大程度上与炭黑的紫外吸收重叠,进而导致固化不良。


允许更好固化反应的替代PI包括氧化膦(例如,BAPO)或硫杂蒽酮(例如,ITX和DETX)。新手配方设计师可能会犯的一个常见错误就是仅仅通过增加PI填充量来提高增加固化反应。尽管在某些情况下这可能是有所帮助的,但常见的副作用是虽然可以接受表面固化,内部固化实际上降低了。




交联密度

UV固化体系通常包含各种单体和低聚物的混合物,以影响干膜的附着力、耐划伤性和固化速度等性能。对于着色较重的系统,包括那些带有炭黑的系统,使用功能性更高的材料可使体系更具反应性,以弥补减少的紫外线辐射,进而能够开始固化反应。



具有3个或3个以上丙烯酸酯基团的高级功能单体和低聚物,例如,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)可以在不牺牲粘度的情况下提供更高的交联密度。但是,须注意的是:在处理过程中不要使干膜过于脆弱。



特色产品

产品

产品描述

R1060U

Raven 1060 Ultra 是一种中等比表面积、低结构的表面改性黑色,适用于优质热固、单张纸、UV 和包装油墨。Raven1060 Ultra 炭黑可提供黑度和底色的最佳平衡。兼容性良好,可实现水型和溶剂型颜料的整合,同时实现出色的分散性、加工性和过滤性。




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