颜料赋予了油墨颜色特征,满足了印刷对色彩的要求。一般的有机颜料和无机颜料都可用于水性油墨。由于水性油墨的树脂大多为碱溶性的,所以选用颜料时,须使用能耐碱性的颜料。但是,水墨中颜料的分布密度较溶剂型油墨要大得多,而水的表面张力及极性都与溶剂差别大,使得颜料分散较为困难,直接影响到油墨的稳定性、粘度和pH值。采用添加表面活性剂可增加树脂和水的亲和力及颜料与水溶性连接料的亲和力,从而解决油墨的稳定性问题。水墨的粘度和pH值是需要控制的。当pH值高于9.5时,碱性太强,油墨的粘度会降低,干燥速度变慢、耐水性能变差;当pH值低于8时,碱性又太弱,油墨的粘度升高,干燥速度加快,会造成脏版、糊版、起泡等缺陷。在印刷过程中选用颜料时,应选择国产颜料中色泽艳亮、粘度低、体系稳定的颜料来制作水性油墨。
基础色浆不仅要求具有良好的贮存稳定性,而且必须在加入到不同树脂的涂料体系后仍能保持稳定,并且在和含有其他不同颜料的涂料混合使用时,不会造成任何问题。为了在色浆中保持颜料的稳定,分散助剂也是必须要使用的。有些颜料尽管被分散得很好,但由于其密度较高,还是会有沉降的趋势。这种色浆的沉底是不太容易被重新分散好的。当使用这类颜料时,色浆中必须加入触变性的增稠剂。为了消除研磨过程初期产生的泡沫,有机改性硅氧烷消泡剂是在目前被证明为的消泡剂。推荐使用有效份为100% 的消泡剂,以确保在研磨过程中获得剪切稳定性。如需加增稠剂,可使用改性膨润土类型,在用量很低的情况下即可获得优异的增稠性能,并且与很多的树脂具有良好的相容性。
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从润湿机理来说,水性涂层要涂布在基材上无表面缺陷,基本的要求就是水性涂层的表面张力要低于基材的表面张力。表面张力可以通俗地理解为收缩力,如果水性涂层的表面张力太大时,打个比方就像一个紧紧握住的拳头,不能伸展开。
在常压、25℃下,水的表面张力为72达因/厘米(dyn/cm);一般基材的表面张力低于45达因/厘米(dyn/cm)。也就是说水性涂层在基材上要能很好的铺展开,必须使自身的表面张力低于45达因/厘米以下,这就需要添加润湿剂。
水性涂层可以在基材上很好润湿的前提下,要更快更好地铺展开,还得加流平剂。打个比方,流平剂就像火车头一样拉着里面有润湿剂的涂层往前跑,以防聚在一起,形成橘皮等各种缺陷。
润湿剂和流平剂虽说可以使涂层具有很好的表面流平性,但不能理解为加得越多越好。原因有两点:一是润湿剂、流平剂等表面活性剂在每种体系里面的添加量有一个波峰点,当添加量超过这个波峰点,随着添加量越大,润湿流平性是在下降。
二是润湿剂、流平剂等表面活性具有起泡性,加得越多,越容易起泡。