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聚乙烯蜡是油墨行业最常用的耐磨助剂,也有改善手感、抗粘连、抗粘污、防水等特性。在水性光油中,聚乙烯蜡主要以水性微粉蜡、分散体、微分散体和蜡乳液等四种方式出现。水性微粉蜡的主要优点是不含乳化剂、添加量少,其主要缺点是在水性体系的分散有较高的技术条件要求,应用方便性较差。蜡乳液和蜡分散体的优点是使用方便、产品规格多、选择范围广,其缺点是要充分考虑和水性树脂体系的匹配关系,考虑蜡乳液和蜡分散体产品的保质期及存储运输的耐高温耐低温性。
一般情况下,把平均粒径小于500nm的产品叫蜡乳液,其中小于100nm的产品叫微乳液;平均粒径大于500nm的产品叫蜡分散体,其中小于1um的的产品叫微分散体。
蜡助剂在水性光油中的应用
蜡对光油耐磨性及光泽的影响与蜡助剂的粒径有非常大的关系。粒径较大的蜡分散体有更好的耐磨效果,但消光也很明显,市场上主流的蜡分散体平均粒径基本都在5μm以上,也常用于水性彩色油墨中。粒径较小的蜡乳液有好的光泽,在同等加量下的耐磨性就会差一些。蜡的微分散体是个较好的平衡点,在不影响水性光油的光泽度的前提下保证了较好的耐磨性。
以南京天诗新材料科技有限公司的下列三个典型产品为例,分别将这些产品添加到水性光油中测试其光泽度以及耐磨性。
试验方法:选用某知名企业未加蜡光油,在500-600r/min转速情况下分别添加了折算有效固含占油墨总配方2%的蜡助剂,用200线网辊涂布于印刷有红/黑/蓝胶印油墨的白卡纸上,干燥后测试。
光泽度测试:用光泽度仪分别测试样条上红/黑/蓝各区域60°角的光泽度,每个区域取5点测试后取平均值。
耐磨性测试:在脱色实验机上以4磅压力45r/min的速度与A4纸进行摩擦实验,以看到印刷面有明显脱色痕迹时停止测试。
光泽度测试结果
由上表可以看出,粒径在100-200nm的乳液没有降低光油的光泽度,随着粒径的变大,光油的光泽度会呈下降趋势。
耐磨性测试结果
由上表可以看出,随着粒径的变大,光油的耐磨性会大大提升。这是因为粒径大的蜡颗粒能够在光油成膜后更多的突出涂膜的表面,在摩擦试验时纸张先与蜡接触而不破坏涂膜,达到提高耐磨性的效果。
为了适应水性凹版印刷的发展,南京天诗的部分蜡助剂产品进行了耐乙醇性能的优化,以适应客户需要涂膜快速干燥的要求。
试验方法:配置50%-95%浓度的酒精溶液,把不同浓度的酒精溶液100g,加入到2g的蜡乳液/蜡分散体中,观察是否破乳絮凝。
结 论
不同粒径的蜡助剂,在水性油墨中性能差别较大,应根据不同需求进行选择或者复配使用,不同蜡助剂耐乙醇的性能差异也很大,使用过程中也要注意,水性凹版油墨厂家亦可以考虑不套用水性柔板常用的蜡助剂品种,可以选择和蜡助剂生产企业配合,一同探索新的体系中最合用的助剂规格。
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郑晓平,南京天诗新材料科技有限公司
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