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      表面活性剂被认为在墨水化学中有着特殊的地位

      发布日期: 2020-07-13 来源: 翊成网络 点击:

      随着水溶剂型墨水的发展,表面活性剂被认为在墨水化学中有着特殊的地位。有机溶剂型墨水具有打印质量精细、印面平滑、打印强度适中和颜色整体感强等优点,水溶剂型墨水则不具有这些特性。对于低表面能的基质,水溶剂型墨水会产生湿化问题。

      主要原因是水作为墨水的主要成分,产生了较高的表面张力,数值接近于水的表面张力 72 mN/ m, 而书写基质的表面张力值一般在 35 mN/ m~40 mN/ m。只有墨水的表面张力小于书写基质的表面张力,才能形成无斑点的有效覆盖。


      表面活性剂


      使用表面活性剂的作用是降低墨水的表面张力。当墨滴与纸张的接触角大于 140  时才能得到高质量的印字,而墨水表面张力越低接触角越大。另外, 墨水表面张力越低,有助于得到对于书写基质较全面的覆盖,以提高书写印刷质量。但是过低的表面张力很难形成微小均匀的墨滴, 一般应使表面张力大于35 mN/ m 。

      两性表面活性剂分子结构具有疏水基和亲水基。 通过改变表面活性剂分子的亲水部分的结构,可以调节与表面张力有关的性质。例如,聚甲基硅氧烷 (硅树脂) 使用效果较好,硅树脂油独特的表面活性是由于疏水的 Si - O 基被亲水的甲基所屏蔽。氟化烷基可以进一步减少表面张力,氟原子有恰当的共价半径从空间屏蔽碳链,而且氟烷基极少与其他基团相互作用。氟表面活性剂可以从全氟辛酸 [ n - C7F15COOH ] 的例子中看到,在全氟辛酸质量分数为 0101 % 时,水的表面张力从 72 mN/ m 降到 1512 mN/ m。

      研究表明,含氟表面活性剂的高表面活性是由于其分子间的范德华引力小造成的,活性剂分子从水溶液中移至溶液表面所需的张力小,导致了活性剂分子在溶液表面大量的聚集,形成强烈的表面吸附,而这类化合物不仅对水的亲和力小,而且对碳氢化合物的亲和力也较小,因此形成了既憎水又憎油的特性,但它对油/水界面的界面张力作用能力不强,如将含氟表面活性剂与碳氢表面活性剂复配使用,利用含氟表面活性剂能选择性地吸附在水的表面,使表面张力降低;而碳氢表面活性剂能吸附在油/水界面上,使界面张力降低,这样就必定会提高水溶液的润湿性能。


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