現(xiàn)今，丙烯酸鹽(自由基)和陽離子是UV工藝中主要的兩種化學(xué)方法。陽離子UV油墨印刷多年使用于短版套筒型熱縮膜的印刷；自由基油墨則因墨膜收縮量小而多用于紙類承印物。雖然，這兩種方法很多應(yīng)用形式，但這里討論的是它們的基本化學(xué)組成。

一、 陽離子UV裝置

陽離子UV裝置利用光引發(fā)劑在UV燈照射下，產(chǎn)生出酸性物質(zhì)來催化發(fā)生聚合反應(yīng)。陽離子劑誘發(fā)環(huán)氧基團(tuán)進(jìn)行連鎖反應(yīng)直至氧鍵斷裂或生成玻璃狀聚合物，鏈反應(yīng)中止。UV燈所發(fā)出的紅外線(1R)是控制反應(yīng)速度和反應(yīng)完全的關(guān)鍵。進(jìn)行陽離子縮聚反應(yīng)必須要充分了解薄膜性質(zhì)、避免油墨龜裂，保證油墨后固化完全。

陽離子油墨的優(yōu)勢(shì)在于其反應(yīng)類型為典型的環(huán)氧基團(tuán)逐步開環(huán)聚合反應(yīng)，這提高了油墨的有效成份含量，幾乎是完全轉(zhuǎn)化為墨膜。由于陽離子縮聚反應(yīng)速度慢于自由基縮聚，所以需要較長的時(shí)間，墨膜在承印物交聯(lián)、附著，以降低承印物所受到的壓力，陽離子固化物的墨膜收縮率小于5％。

陽離子油墨的缺點(diǎn)

反應(yīng)速度比自由基聚合慢，并且需要高溫固化。但低墨膜率收縮、高溫固化，往往會(huì)造成墨膜邊緣不平服、光滑。一般來說，選擇80w以上的UV光源，才能保證陽離子油墨的固化快速完全，如低于此溫度，墨膜的耐久性、粘附性明顯下降，并氣味大。

陽離子縮聚反應(yīng)會(huì)受大氣濕度的影響而終止是它的另一弱點(diǎn)。高濕天氣會(huì)導(dǎo)致油墨性質(zhì)參數(shù)的不斷變化。因此，溫濕度控制系統(tǒng)是陽離子UV印刷必備的裝置。

對(duì)陽離子油墨來說，成份的選擇也是一個(gè)難題。首先，陽離子油墨基本成份的價(jià)格本身就高于自由基的。再則，由于堿性物質(zhì)會(huì)延緩甚至抑制反應(yīng)的進(jìn)行，所以油墨中此類物質(zhì)的含量不能過高。酸性同樣不能過量使用，否則，它會(huì)使油墨黏度增大變成凝膠。

為此，油墨工程師必須嚴(yán)格控制油墨成份中顏料的類型，他們往往要對(duì)顏料進(jìn)行表面處理，使其PH值達(dá)到中性。所以，有許多顏料因無法滿足UV油墨流動(dòng)性和粘稠度要求而不能使用。

同樣，對(duì)分散劑也有很高要求。尤其在一些被報(bào)道阻礙陽離子油墨的反應(yīng)后，分散劑種類有了更嚴(yán)格的規(guī)定，這又限制了油墨中顏料的添加量，致使印刷墨層色彩表現(xiàn)力差，圖文色彩不鮮艷。

此外，陽離子引發(fā)劑還包含重金屬元素，它會(huì)生成釋放出少量的苯類物質(zhì)，既污染了環(huán)境，更危害了工人健康。然而，這種新自由基UV技術(shù)卻可以做到不含重金屬元素、無苯類物質(zhì)生成，而印刷速度只是略微降低。

二、自由基UV油墨裝置

自由基UV油墨裝置同樣是利用UV燈照射光引發(fā)劑來誘發(fā)丙烯酸鹽的連鎖縮聚反應(yīng)，直至自由基與顏料、氧氣、添加劑或其他自由基反應(yīng)，或玻璃化而終止鏈鍛反應(yīng)。

一般情況下，油墨在UV燈照射下完成固化后會(huì)有少部分二次分裂，但其實(shí)很少有真正的后固化工序。所以，油墨在承印物上冷卻、附著時(shí)，會(huì)出現(xiàn)黏著、劃痕等現(xiàn)象。UV燈所發(fā)出的紅外線(IR)則可以加快固化速度，這一點(diǎn)自由基反應(yīng)的確稍差于陽離子反應(yīng)，但還是有其他方法可以得到理想的固化效果的。

自由基油墨的優(yōu)點(diǎn)

此裝置速度快，自由基油墨的固化無太高溫度要求，低能光源下，即可快速固化，這就很大程度的減少了承印物的受熱，避免了熱收縮膜在印刷過程中的收縮。而它對(duì)于油墨的要求也沒有陽離子油墨那樣苛刻。這樣，多樣顏料選擇足以保證油墨在YAG網(wǎng)紋輥上有良好的流變性。此外，高顏料填充使得油墨可揮發(fā)成份減少，降低收縮率和氣味。

由于自由基油墨在成份選擇上無過多限制，所以它可以印刷堿性較強(qiáng)的承印物和與堿溶性、水溶性柔印油墨聯(lián)合印刷。

自由基油墨的缺點(diǎn)

自由基油墨反應(yīng)快，可迅速將所有成份固化在一起，這會(huì)使承印物受壓增大。在印刷熱收縮膜時(shí)，過大的壓力和固化UV燈的少量熱能會(huì)導(dǎo)致薄膜的收縮變形。而收縮也會(huì)是使自由基UV油墨同其它UV油墨一樣柔性下降，親和性、黏附性變差。

自由基油墨還極易被氧化。不過，這一點(diǎn)可以采取高能光源、高效成份亦或是選用可吸收氧氣的引發(fā)劑(如二元胺和三元胺類)。要說明的是，這是在空氣條件相對(duì)穩(wěn)定、無太大起伏的條件下，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。若用于實(shí)際生產(chǎn)中，還需做進(jìn)一步論證。

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