【集萃網(wǎng)觀察】三、流變性與油墨
流變學(xué)是一門比較復(fù)雜的科學(xué)，其范疇也很廣。但是就油墨和涂料而言，確是兩個(gè)研究流變性比較多的工業(yè)，尤其是油墨工業(yè)，由于其制造及應(yīng)用方面的復(fù)雜性以及技術(shù)要求比較高，所以對(duì)流變性的研究更是不遺余力，以期能達(dá)到改進(jìn)、提高和控制質(zhì)量的目的。但是，至今仍處在探索與實(shí)驗(yàn)階段，從實(shí)用觀點(diǎn)看，仍無多大突破。
在油墨工業(yè)中研究流變學(xué)，一般要涉及到油墨的所謂身骨(Body)、粘性(粘度)以及“長(zhǎng)”度(流動(dòng)性)等內(nèi)容。
身骨一般可以認(rèn)為是一個(gè)油墨的稀稠度，由于漿狀油墨是有觸變性的，故油墨身骨的變化將會(huì)大大影響它的印刷(工作)性能。測(cè)定油墨的身骨是一項(xiàng)技術(shù)性非常強(qiáng)的工作。從實(shí)用觀點(diǎn)看，油墨的身骨一般可由粘性和“長(zhǎng)”度來考慮之。
粘性是粘附或是薄層油墨抗分離(裂)的力。較古老的測(cè)定粘性的方法就是所謂“指觸”對(duì)比法，這是比較原始的以人的感官與經(jīng)驗(yàn)來測(cè)定油墨粘性的一種方法，在現(xiàn)場(chǎng)沒有儀器的情況下，對(duì)一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的油墨制造者來說，這是比較方便而可隨意為之的一種方法。油墨的粘性不夠時(shí)，印刷網(wǎng)點(diǎn)就不可能完整、“立”得起，印品也就不會(huì)清晰，滿意。但如油墨的粘性太大時(shí)，就可能導(dǎo)致拉紙毛、甚至撕破紙張。
“長(zhǎng)”度實(shí)際上是油墨流動(dòng)的性能，也就是當(dāng)用小刀將油墨挑起來時(shí)，它可以形成小絲－俗稱“絲頭"的性能。油墨具有適宜的“長(zhǎng)”度時(shí)，它可以很好地流向墨斗輥，并有良好的轉(zhuǎn)移、傳遞性能，不會(huì)出現(xiàn)堆墨(俗稱輥?zhàn)悠鸷?現(xiàn)象。但是當(dāng)油墨太“長(zhǎng)”時(shí)，就可能造成油墨飛色。油墨的表觀粘性和“長(zhǎng)”度在用小刀挑動(dòng)(或在印刷機(jī)上經(jīng)傳動(dòng)摩擦)后是會(huì)引起變化的。
從實(shí)用觀點(diǎn)看，目前世界上對(duì)油墨的流變特性有如下的要求：
漿狀(膠、鉛印)油墨。印刷者希望這類油墨的流變性以不加任何助劑而直接使用為好，也就是說越方便越好。
液體(照相凹版、柔性凸版)油墨。印刷者希望得到粘度稍為大一些的產(chǎn)品，而由他們自己據(jù)情調(diào)整之。這樣，既可減少顏料的沉降，又可調(diào)節(jié)至所需的應(yīng)用粘度，并可調(diào)節(jié)溶劑平衡，以利干燥。
（一）油墨的粘度
1、溫度與粘度以及在液體(溶劑型)油墨中樹脂含量、溶劑和分子量對(duì)粘度的關(guān)系。
溫度與粘度的關(guān)系是非常密切的，所以粘度的測(cè)定必須在嚴(yán)格的溫度條件下進(jìn)行。溫度升高則粘度下降，反之則粘度升高，這是一般規(guī)律。
對(duì)有些流體來說，溫度升高1℃，其粘度可降低20％還多。用可變速的粘度儀在高剪切應(yīng)力下測(cè)定粘度時(shí)，長(zhǎng)鏈聚合物也有粘度下降的現(xiàn)象，這可能是由于分子定向之故。
在液體油墨中，樹脂含量是決定其粘度的關(guān)鍵，這是一般常識(shí)。
必須指出的是：溶劑對(duì)樹脂溶液粘度的影響一般有兩個(gè)方面：(1)溶劑溶解或分散樹脂的能力；(2)溶劑本身的粘度。后者對(duì)溶液粘度的影響往往被忽略。實(shí)際上，溶劑只要有幾個(gè)厘泊的粘度差別，就可能影響數(shù)百或更多泊的溶液粘度。
為了說明情況，我們用三個(gè)分子量近似的普通碳?xì)淙軇?見下表)作例子。
從分散力觀點(diǎn)看，甲苯(KB值為105，混合苯胺點(diǎn)為52) 比甲基環(huán)己烷和正庚烷都強(qiáng)。
從粘度觀點(diǎn)看，正庚烷比較理想，因它的粘度值比較小�？梢钥闯觯N溶劑之間粘度的差別也很小(最大差別為0．3厘泊)。粘度比是控制樹脂溶液粘度的很重要方面，從三種溶劑的粘度與它們的石灰松香(石灰量為5％)溶液粘度的關(guān)系可以看出，以分散能力來看溶劑粘度對(duì)溶液粘度的影響是不大的。
如果溶劑的類型不變，則在溶劑和溶液粘度之間就有著比較密切的聯(lián)系。
應(yīng)當(dāng)看到，在設(shè)計(jì)這類連結(jié)料時(shí)，溶劑粘度像溶劑力一樣是個(gè)非常重要的系數(shù)。
分子量：樹脂溶液的粘度與樹脂(聚合物)的分子量(M或M．W．)有很大的關(guān)系。簡(jiǎn)單說，樹脂的分子量越大，則粘度亦越大。實(shí)際上，測(cè)定聚合物分子量最重要的工業(yè)方法就是測(cè)定聚合物在稀溶液(一般小于1％)中時(shí)的粘度。
數(shù)均分子量與重均分子量：測(cè)定分子量的方法很多(如熔點(diǎn)法、沸點(diǎn)法，滲透壓法以及基團(tuán)分析法等)，這里主要簡(jiǎn)單介紹數(shù)均分子量、重均分子量以及粘均分子量。
數(shù)均分子量(Mn)可以式（1）來定義：
∑NxMx W
Mn＝————＝——— （1）
∑Nx N
重均分子量（Mw）則可以式（2）來定義：
∑NxMx2 ∑WxMx
Mw＝—————＝————— （2）
∑NxMx W
Nx代表重量為Wx的聚合物的克分子數(shù)，它們的分子量均為Mx。W和N則代表總的聚合物的總量和總分子數(shù)。
設(shè)有一種聚合物，有五種組分，每種組分的量是相等的(分子量各為2000，4000，6000，8000，和10，000)，計(jì)算這些混合聚合物的Mn和Mw。
解：設(shè)W為混合聚合物的總量，則每一組分x在總量W (NxMx=0.2W)中為0．2W，計(jì)算NxMx、Mx、Nx以及每一組分x的NxMx2 值并列表。再利用匯總表中的數(shù)值以式（1）和式（2）計(jì)算Mn和Mw。
必須注意，如果只有一種分子量，則Mn和Mw就比較相 似。對(duì)任何真實(shí)的分子量分配來講，重均分子量Mw一般是指高分子量部分。對(duì)以無規(guī)聚合法制造的線型聚合物來講，其Mw一般是二倍的Mn(Mw=2Mn)。
粘均分子量：式（3）是一個(gè)可以接受的測(cè)定粘均分子量的公式(即由重均分子量Mw測(cè)定極限粘度)：
〔η〕＝KMwa （3）
一些聚合物的常數(shù)K和9，可見下表。
來源： 卓創(chuàng)資訊化工網(wǎng)
手機(jī)版印花網(wǎng)
微信號(hào)：yinhuashijie
