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     摘要：介紹了水性上光油的特點以及在研制過程中主要組份的選取和作用，從體系類型和固化機理2個方面，概述了水性上光油的研究進(jìn)展以及存在的一些問題，提出了最佳配方和主要技術(shù)指標(biāo)，并論述了水性上光油的一些應(yīng)用。     關(guān)鍵詞：水性上光油；環(huán)保性能；研制；研究進(jìn)展；應(yīng)用     當(dāng)今，環(huán)境保護(hù)在日常生活中愈加受到各國政府的重視，環(huán)保在包裝和出版印刷領(lǐng)域中已列入重要位置，因現(xiàn)在的印刷物污染是當(dāng)前包裝行業(yè)面臨的一個非常嚴(yán)重的問題，所使用的上光油大多是溶劑型產(chǎn)品。印刷后還殘留一定的致癌物質(zhì)(溶劑)對人體健康產(chǎn)生日積月累的長期威脅，人們強烈要求有機溶劑逐步減少直至取消。因此為了尋找替代產(chǎn)品，就必須開發(fā)高質(zhì)量的非有機溶劑型的上光油。水是廉價且無污染的余料溶劑。所以開發(fā)環(huán)保型水性上光油已引起國內(nèi)外的高度重視，很有發(fā)展前途。1 水性上光油的特點    上光油又稱上光涂料（Dispersion Coating），類型大致有溶劑型、水性型和活性稀釋型3種。溶劑型上光油中含有大量有機揮發(fā)物（VOC），對人體健康、環(huán)境保護(hù)造成嚴(yán)重危害，也存在一定的火災(zāi)隱患?；钚韵♂屝蜕瞎庥凸袒俣瓤?，成膜性能好且光澤優(yōu)異，但在施工中加入較多低分子量稀釋劑，成膜工藝控制難度大，對環(huán)境和施工者也存在一定的污染問題，而且一些原材料價格也較高。水性上光油是在溶劑型上光油的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的水分散型上光涂料，以水作溶劑，其最好的優(yōu)點是無氣味、無毒性、無環(huán)境污染，可以從根本上改善生產(chǎn)環(huán)境，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和勞動保護(hù)。水性上光油具有成膜性能好、光澤度高、耐磨擦、耐折、耐水、耐熱、耐老化、經(jīng)濟衛(wèi)生等特點。2 水性上光油的組成水性上光油主要由主劑、溶劑、功能助劑3大類組成。1） 主劑。水性上光油的主劑是成膜樹脂，是上光劑的成膜物質(zhì)，通常是合成樹脂，影響和支配著深層的各種物理功能和膜層的上光品質(zhì)，如光澤性、附著性、干燥性等。2） 溶劑。溶劑的主要作用是溶解、分解或稀釋復(fù)合樹脂和各種功能助劑。用來調(diào)整上光油的粘度和千燥性能。環(huán)保型水性上光油的溶劑是水。水的揮發(fā)性為零，其流平性能好， 來源廣泛，無色、無毒、無味的“綠色材料”，是別的溶劑無法相比的。3) 功能助劑。功能助劑的作用是改善水性上光油的理化性能及加工特性。助劑的種類很多，一般根據(jù)上光油的使用方法來適當(dāng)?shù)奶砑?。用消泡劑來控制上光油的氣泡，解決上光油使用中出現(xiàn)的魚眼、針孔等質(zhì)量缺陷問題；用表面活性劑來降低水性溶劑的表面張力，提高流平性；用分散劑來改善樹脂的分散性能，防止粘臟和提高耐磨性；用涂膜增強劑來提高成膜物質(zhì)與承印物的粘附能力；用增塑劑來改善上光后的耐折性能；用增光劑來使上光油光澤度好、透明感強。3 水性上光油的研究進(jìn)展當(dāng)今的研究狀況，從體系類型分，主要有水乳液分散型和水溶型2種；從固化機理分，主要有揮發(fā)干燥型、熱固化型和光固化型3種。3.1 水乳液分散型上光油3.1.1 揮發(fā)干燥型水乳液上光油從成膜物質(zhì)類型看，主要有丙烯酸酯類、丁苯膠乳類。1）丙烯酸酯類水乳液上光油。傳統(tǒng)的丙烯酸酯類水乳液采用單相聚合法制備。引入St，可改善丙烯酸酯類上光油的光澤，并降低成本。Ooshita和Yanajida研制的二乙氨基甲基丙烯酸酯—MMA—St三元共聚的苯丙乳液（Tg95℃）涂布10μ，80℃干燥得上光層，耐磨、抗粘連，光澤68％，粘合性（膠帶剝離試驗）高。St的引入，一定程度上降低了制品上涂膜的耐候耐老化性。a—MS由于分子結(jié)構(gòu)中不含可被氧化的—H基而具有較高的光澤和耐候性，然而其成本提高。Fujiwara等由St80，a—MSl0，MMAl0，MAA乳聚制粒徑75mm，固體含量39％的膠乳，尤其涂飾后75°反射光澤70.2％。Kano等研制的MMA—a—MS—St乳液上光油經(jīng)92℃壓光，75°反射光澤88.6％。為了提高熱塑性丙烯酸酯分散體的力學(xué)性能和熱性能，人們采用多步聚合法以及粒子設(shè)計技術(shù)（Design of Polymer Mi—cropheres）制核／殼型丙烯酸酯乳液。李良訓(xùn)，盧善真以自主種子半連續(xù)法研制的核／殼型St／BA防水膠乳，加涂料助劑后成膜溫度o～5℃。游波等在過硫酸銨—亞鐵鹽及助還原劑s引發(fā)作用下研制出St／BA乳液，并比較了熱引發(fā)和氧化還原引發(fā)方式下乳液性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以氧化還原引發(fā)方式制得的核/殼乳液共聚物，拉伸強度5.0MPa，斷裂伸長率36％，粘度60（涂—4杯，s），流平性好，成膜透明、光亮且有韌性，而以熱引發(fā)方式制得的乳液，拉伸強度僅3.6MPa，斷裂伸長率29％，粘度27（涂—4杯，s），有掛流現(xiàn)象，且成膜不透明、發(fā)黃、韌性差。Hahn和Heaps研制的核／殼苯丙乳液可用作制品上光。2)丁苯膠乳類上光油。紙張用丁苯膠乳的優(yōu)點在于上光油粘度低，粘合性好，上光膜柔軟適中，平滑而光亮，成本低廉，早期被許多國家使用。然而丁苯膠乳中不飽和鍵的存在，使其受光、熱的作用易變黃老化，戶外耐久性差，從而限制了它的進(jìn)一步發(fā)展。實際應(yīng)用中常以羧基單體和／或腈基單體共聚改性，用于紙品上光工藝。該類上光油主要分丁苯膠乳、羧基丁苯膠乳、丁腈膠乳、羧基丁腈膠乳4種。丁苯膠乳上光油中常加增稠劑，所加的增稠劑有乙基羥乙基纖維素、淀粉、松香、松香衍生物等，EA—MMA—聚乙二醇（2—丙烯基—4——壬基）苯醚也可用作增稠劑；剝離劑一般為脂肪酸金屬鹽類，如磷酸鋁；石蠟在制品上光中充當(dāng)滑爽劑和耐磨劑；Nishikawa先用含高嶺土、CaCO3、氧化淀粉、SBR、環(huán)氧樹脂等涂布紙張，壓光光澤65％，再用酸式鹽2.0％Al2（So4）3?18H2O涂布，光澤94.1％。引入羧基可增加保水性能，剪切穩(wěn)定，不易造成刮痕和形成條紋，而且粘結(jié)強度高、耐水性好。顏進(jìn)華，陳克復(fù)采用氮氣驅(qū)動高壓毛細(xì)管粘度計研究了高剪切速率下以氧化淀粉和羧基丁苯膠乳為基料的紙張上光油在紙張上的流動規(guī)律。丁腈膠乳和羧基丁腈膠乳性能與羧基丁苯膠乳相似，涂膜強度更好。