【集萃网观察】二、反(防)干燥剂
反(防)干燥剂(反氧化剂,抗氧剂,防结皮剂)的作用与干燥剂相反,它的作用主要是阻(抑)止氧化干燥。是氧化阻止剂。是一种负催化剂。
干性油中的甾醇(Sterol),生育酚(Tocopherol)等都是一些天然的抗氧剂,它们的存在才使干性油在吸氧干燥前有一个诱导期。
大多数高分子物质均可与氧反应,导致降解或交联。尤其是在热和光的作用下,氧化作用的速度更快。
高聚物的氧化作用是游离基链式反应(即连锁反应)。而反(防)干燥剂的功能是(1)与游离基结合,以破坏氧化的连锁反应(一般讲,它们并不与碳氢化合物的游离基结合);(2)把氢过氧化物分解为稳定的、不再参与连锁反应的物质。也可以这样认为,抗氧剂是这样的一些物质:它可以捕获活性的游离基而生成非活性的游离基,从而使连锁反应中止,或者能够分解氧化过程中聚合物产生的氢过氧化物,生成非游离基产物,从而中断连锁反应。
抗氧剂的种类甚多,大致有胺、酚、酯、肼、肟、酸等,其中以胺、酚为主。
按照作用机理,抗氧剂有游离基抑止剂和过氧化物分解剂两大类型。游离基抑制剂又称主抗氧剂,包括胺类和酚类两大系列。胺类抗氧剂几乎都是芳香族仲胺的衍生物,主要有二芳基仲胺、对苯二胺和酮胺、醛胺等。它们大多具有比较好的抗氧性能,但污染比较严重。酚类抗氧剂主要是受阻酚类,抗氧效能一般比胺类差,但污染比较轻。
过氧化物分解剂又称辅助抗氧剂,主要是硫代二内酸酯等硫代酯类和亚磷酸酯类。
抗氧剂还包括铜抑制剂(又称重金属钝化剂)和抗臭氧剂,大多是肼的衍生物、肟类和醛胺缩合物。有一些胺类抗氧剂兼具优良的抗臭氧作用。
胺类抗氧剂中,以对位异构体的N-取代衍生物效果最好。取代对苯二胺的活性,可归纳如下:
1.假如N-取代基是二级烷基,则三取代化合物比双取代化合物的效力强。若两个取代基都是二级烷基,则结果相反。
2.二级取代烷基比一级的活性大。
3.如果是三取代化合物,则还是只有一个二级取代烷基的效力大。
4.芳香环的取代作用,都会使双取代和三取代化合物的活性降低。
5.对双取代化合物来说,每个氮原子有一个取代基比有两个取代基的活性为高。
6.把双取代化合物中的一个烷基,用一个芳基替代后,活性大大提高。
酚类抗氧剂中,以烷基取代酚类的效果较好,应用有上升趋势。
烷基取代酚类的特点是:由于两个邻位都可有烷基取代基,因而对羟基造成了空间障碍。这类产品主要是由酚类进行丁基化而得的。例如异丁烯与甲酚作用,便可得到2,6-二叔丁基-4甲基苯酚。用2,4-二甲基苯酚处理,则可得到2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚等等。
烷基酚的效力,与取代基的位置和性质有关。苯酚环上的一元取代物与苯酚比较,活性并不显著。二元取代却有较大的影响,但以2,6位置上的取代效果较好。三元取代则当以2,4,6的位置效果比较显著。
胺类抗氧剂在克服诱导期方面比酚类效力高。因为这一类产品的研究与发展确实是非常快的。尤其是酚类抗氧剂的研究更为活跃,新品种相继出现。高效、低毒、价廉是今后抗氧剂发展的方向。
我国油墨行业目前比较通用的是丁基化羟基甲苯(即BHT-Butylated hydroxytoluene,防老剂264)。
肟类抗氧剂大致有乙醛肟 (Acetaldoxime)等。其中,丁醛肟特别适用于酚醛树脂分散在桐油中的连结料的应用。
防止油墨在罐中起皮,除了可加入抗氧剂外,也可加入分散剂来克服,例如酸性分散剂(苯甲酸、巴豆酸等),溶剂型分散剂(环己醇、甲基环己醇,松油、二戊烯等)。
最有效的反起皱剂是炔属酸类(Acetylenic Carboxylie Acid),
由于反干燥剂能阻止干燥剂的继续作用,故可增加干燥膜的耐久性。油墨中使用抗氧剂可防止皮膜起皱,并降低其在罐内及机器上的起皮性。
使用抗氧剂,还可克服由于金属干油带来的变色问题。但是酚类却有遇铁变色之弊。
它们的用量一般均小于2%,以不影响印品干燥为度。
使用反干燥剂时,应取慎重态度,因使用不当反而有害。如果采用挥发型的肟及肼类,则可无忧。
以上介绍的是化学的抗氧剂,如在印刷机上想防止油墨结皮干燥,还有一种物理隔离的方法,即在印刷机上有油墨的部分喷上—层成膜物质,使油墨与空气隔离以阻止油墨干燥。显然,这层成膜物质是可以与油墨相混溶。
三、反胶化剂
油墨体系的胶化,变稠,成块(Livering),大致由如下几种因素造成:由于盐基性颜料与酸值较高或含有游离脂肪酸的连结料反应成皂。或由于连结料本身凝聚胶化,油墨体系吸水,油墨体系中颜料含量过高;使用的连结料不恰当,连结料中树脂和油脂的混溶性不良。在高分子聚合物系统中,由于颜料吸收酸溶结构也会促进胶化等等。
由于太稠,或因连结料聚合度过高所形成的胶化,可加入适当的稀释、溶解性物质.(脂族烃,酯、酮等)来克服。
对反应成皂的胶化类型,可加入松脂酸(松香或松脂酸钙溶于亚麻油中),亚麻油脂肪酸、顺丁烯二酸或高酸值的顺丁烯二酸酐树脂(溶于亚麻油中)等高酸值物质来解胶。比较稳妥的作法是加萘酸金属盐来解胶,因为这种材料的副作用较小。如加多脂肪酸类后,在平印中可能导致油墨起油脏,亲水,干性变慢等弊病,而加萘酸金属盐就比较可靠。制造油墨时,有时加入一些萘酸铝以增加油墨的稳定性,就是这个道理。
能使胶态的油墨恢复流变性能的物质,可概称为反胶化剂。
反胶化剂的加入量以不超过5%为度。
已胶化的油墨在加入反胶化剂解胶后,最好及时使用,否则,仍有可能返胶。
四、撤(冲)淡剂
撤淡剂也叫冲淡剂,它们的功用就是降低油墨的颜色强度,而基本不改变油墨的粘性和其它流变性能、印刷性能等。
胶、铅印油墨中的白油、透明油(维利油),照相凹版油墨中的调墨油、冲淡剂,以及一些透明、半透明的基墨等,都是起这些作用的。
白油是供印刷时配浅色(俗称小色)用的,它的功用主要就是冲淡油墨。当然,它也可能带来一些其它特性方面的变化。
配方举例:
调墨油(#4) 16%
地蜡油 38%
氢氧化铝 29%
硫酸钡 15%
钛白粉 2%
地蜡油由15%地蜡,85%的四号调墨油组成。
在白油这个体系中,还有一种乳化型的水白油,它是用氢氧化钠水溶液将植物油型连结料乳(皂)化后,加入碳酸镁,氢氧化铝、蜡、酯等物质分散轧制而成的。优点是成本低,但其缺点较多,如不稳定,印刷性能较差等。随着乳化技术的发展,它也有可能得到改进提高。
透明油(俗称维利油)是由氢氧化铝和干性植物油连结料分散轧制而成的浆状透明体。一般认为它加在油墨中会增加油墨的光彩,但是实际上它主要是起撤淡作用。单独用连结料冲淡油墨时会出现太稀现象,用透明油冲淡就无此弊病。
配方举例;
调墨油(#3) l0%
调墨油(#4) 41%
调墨油(#6) 4%
氢氧化铝 45%
近来的透明油已趋向采用合成树脂型连结料及稳定型氢氧化铝(或一些透明碳酸钙)等制造。这种类型的透明油干燥性能及光泽度均比较好。
透明油因为透明度好,故有时可当作罩光油来使用。当然,它与罩光油是有区别的。
透明油也可以说是一种印刷性能优良的无色油墨。
透明油的透明度指标是它的主要质量指标之一。一般讲,透明油的含水量在20%左右时,它的透明度是良好的。如果氢氧化铝的质量符合要求(含水量一般应在25%左右),则在轧制时可控制三辊机的温度来控制透明油的含水量,以保证其透明度。
在自己生产氢氧化铝的工厂,如果有条件的话,可采用挤水法来生产透明油。在这种生产方法中,将氢氧化铝的挤水基墨先在三辊机上轧两遍,轧细后,再放入有蒸汽夹套的敞口锅中,以高于100℃的温度,在不断搅拌下令其脱水透明。其脱水情况一般掌握应稍过量些,以保证冷却后透明。
来源:网络 发布人: 中国环保油墨网