UV油墨是一種通過紫外線照射固化的高性能油墨,其基本成分主要包括低聚物、活性單體、光引發劑、顏料和各類助劑。其中,表面活性劑雖然占比較小(通常0.1%-5%),但對油墨的印刷適性、穩定性和最終成膜質量具有決定性影響。
1. 表面活性劑在UV油墨中的核心功能
(1) 潤濕與分散
顏料分散穩定:
UV油墨中的顏料(尤其納米級碳黑或有機顏料)易團聚,導致沉降或色差。表面活性劑通過降低界面張力,吸附在顏料表面形成保護層(空間位阻或靜電穩定),使顏料均勻分散。
典型產品:BYK-111(聚醚改性聚硅氧烷)、TEGO Dispers 755W(磷酸酯類)。
關鍵參數:HLB值(8-14最佳),可降低表面張力至28-35 mN/m。
基材潤濕改善:
針對低表面能基材(如PP、PE、PET),表面活性劑能顯著提高油墨的鋪展性,減少縮孔、魚眼等缺陷。
效果對比:接觸角可從>70°降至<20°。
特殊類型:氟碳改性(如Dyneon™ FX-13)適用于最難附著的塑料表面。
(2) 泡沫控制
UV油墨在高速印刷(如柔印或噴墨)時易產生氣泡,影響印刷質量。表面活性劑可:
抑泡:破壞泡沫膜彈性(如炔二醇類Surfynol® 465)。
脫泡:促進氣泡合并與逸出(常與消泡劑如BYK-1790復配)。
(3) 固化促進
部分胺改性表面活性劑(如TEGO Rad 2100)能緩解氧阻聚問題,提升表層固化效率,尤其對薄層UV油墨至關重要。
2. 表面活性劑的選擇與挑戰
(1) 類型選擇
有機硅類(如BYK-333):改善流平性,但過量可能影響附著力。
氟碳類(如Capstone® FS-30):極端潤濕能力,適用于特殊塑料。
磷酸酯類(如BYK-220S):兼具分散與抗靜電功能,適合金屬印刷。
(2) 常見問題與對策
縮孔/魚眼 → 檢查表面活性劑與基材的匹配性,優先選擇低動態表面張力類型。
顏料沉降 → 改用兩性離子型分散劑(如BYK-2155),增強Zeta電位穩定性。
遷移析出 → 選用反應型表面活性劑(如Sipomer® PAM-200),參與UV固化網絡。
3. 未來發展趨勢
反應型表面活性劑:含丙烯酸酯基團,固化后成為油墨一部分,避免遷移。
生物基表面活性劑:如烷基糖苷(APG),符合食品包裝安全標準(FDA 21 CFR 175.300)。
智能響應型:溫度/pH敏感型(如Pluronic® F127),實現印刷過程動態調控。
結論
表面活性劑雖不是UV油墨的主成分,卻是實現高精度印刷、穩定存儲和高效固化的關鍵助劑。選擇時需綜合考慮基材類型、顏料特性及固化條件,并通過表面張力儀等工具量化評估效果。未來,隨著環保法規收緊,生物基和反應型表面活性劑將成為主流發展方向。