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    過(guò)去二十年來(lái)出于環(huán)境和健康的考慮，開發(fā)了具低VOC的油墨。新型水性自交聯(lián)和貯存穩(wěn)定聚合物有利環(huán)保的印刷油墨和罩光油已由Akzo Nobel Resins 公司開發(fā)出來(lái)。     在傳統(tǒng)水性印刷油墨中，堿的揮發(fā)與吸收是水性油墨快干的原因。對(duì)非吸收性底材（NAS），情況完全不同。獲得優(yōu)異施工性能的較好途徑之一是選擇常溫固化水性油墨。獲得長(zhǎng)期貯存穩(wěn)定性及良好的膜性能如耐擦性、耐水性 及附著力的水性單包裝常溫固化油墨，技術(shù)挑戰(zhàn)巨大。近來(lái)成功地開發(fā)出可兼顧各種性能的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)涉及帶活性單體即乙酰丙酮丙烯酰胺（DAAA）的聚合物，如圖1所示。圖1 乙酰丙酮丙烯酰胺比較環(huán)氧、氮丙啶或異氰酸酯固化體系，這種交聯(lián)單體的重要特征是其毒性低，對(duì)制備高性能、環(huán)境保護(hù)、非公害性涂料很有意義。 化學(xué)原理     在兩個(gè)或多個(gè)官能基化合物常溫固化印刷油墨可滿足長(zhǎng)期貯存穩(wěn)定性和高品質(zhì)印刷油墨及罩光油應(yīng)用時(shí)涂膜性能要求不斷提高的需要。當(dāng)水從油墨中揮發(fā)后，酮基與雙酰肼之間室溫下就迅速發(fā)生反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)已廣泛用于高性能水性涂料體系。交聯(lián)反應(yīng)的主要作用是增加彈性區(qū)聚合物模量。圖3 中，從一種交聯(lián)和非交聯(lián)丙烯酸分散體（Tg 25℃）形成的膜的動(dòng)力分析（DMA）清楚地說(shuō)明了這一點(diǎn)。由于三維聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，耐化學(xué)性也提高了。圖2 酮基與酰肼之間的反應(yīng) 圖3 有(□)或沒(méi)有(△)羧基-酰肼交聯(lián)的丙烯酸分散體涂膜動(dòng)力分析（DMA） 圖4 成膜與交聯(lián)情況a和b 研究部分     開發(fā)自交聯(lián)丙烯酸分散體的主要問(wèn)題是協(xié)調(diào)交聯(lián)化學(xué)性與成膜過(guò)程的物理性。圖4說(shuō)明了一種丙烯酸分散體的成膜。印刷時(shí)水早期就揮發(fā)，即鄰近聚合物粒子聚合物鏈內(nèi)擴(kuò)散發(fā)生之前。如果這時(shí)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，則交聯(lián)會(huì)開始于粒子界面（情況a）,這會(huì)使粒子界面Tg增加，因而阻止交聯(lián)劑繼續(xù)擴(kuò)散到粒子。結(jié)果是，涂膜比非交聯(lián)對(duì)比樣具有更高的硬度，但是耐化學(xué)性和耐水性不好，而且所獲油墨機(jī)械性能不理想。     為獲得均相聚合物網(wǎng)絡(luò)，交聯(lián)反應(yīng)不應(yīng)于聚合物鏈的充分內(nèi)擴(kuò)散之前發(fā)生（情況b）。只有在這種方式下粒子之間和內(nèi)部交聯(lián)時(shí)才會(huì)發(fā)生。為達(dá)到這個(gè)目的，建議幾種途徑來(lái)改進(jìn)粒子形態(tài)，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)可幫助研究人員設(shè)計(jì)預(yù)期的聚合物組分。在以往一篇文章中，已報(bào)道粒子形態(tài)與由這些分散體形成的膜性能之間聯(lián)系的一些初步結(jié)果，經(jīng)許多模型研究發(fā)現(xiàn)，在聚合物組分中有連續(xù)梯度的聚合物粒子的自交聯(lián)分散體比相分離（核-殼）或均相粒子施工性能更好。也發(fā)現(xiàn)酮基最好富集于聚合物粒子的低Tg區(qū)。這些梯度丙烯酸分散體采用一種專有乳液聚合技術(shù)制備。用這些自交聯(lián)梯度丙烯酸分散體可以配制出具有光澤高、附著力佳及耐化學(xué)性極好的印刷油墨，而不會(huì)有傳統(tǒng)熱塑性丙烯酸分散體的弊病，可以獲得良好的抗粘連性和低溫柔韌性。梯度技術(shù)對(duì)機(jī)械性能的影響在圖5和圖6中加以說(shuō)明。這些機(jī)械性能可以將高溫和低溫柔韌性聯(lián)系起來(lái)，當(dāng)印刷底材發(fā)生大小變化如收縮（緩慢變形）或摩擦（快速變形）時(shí)發(fā)生大小變化顯得特別重要。與梯度技術(shù)相結(jié)合的另一個(gè)好處是丙烯酸分散體可不加或加極少量的成膜助劑而形成良好的涂膜。      圖5 在緩慢形變速率（1.2mm/min）下有(□)或沒(méi)有(△)梯度的自交聯(lián)丙烯酸分散體涂膜拉伸-應(yīng)力曲線）      圖6 在緩慢形變速率（120 mm/min）下有(□)或DMA沒(méi)有(△)梯度的自交聯(lián)丙烯酸分散體涂膜拉伸-應(yīng)力曲線      圖7 平均Tg 25℃室溫陳化7d的丙烯酸分散體涂膜(△)熱塑性,(○)有梯度的自交聯(lián)丙烯酸分散體,( □)無(wú)梯度的自交聯(lián)丙烯酸分散體）