水溶性高分子膠與桃膠的性能比較
桃膠是一種天然高分子化合物，PS版護版膠的主要成分，但由于桃膠性能差異較大，易變質，不宜存放，所以，人們一直在尋找它的替代品。
桃膠的組成及性能
1.成分
桃膠，化學名稱--阿拉伯樹膠，是一種熱帶金合歡樹的分泌物，可從樹的莖和枝割流、收集，經脫水干燥而成，外形大小不一，有圓形、蛋形、蠕蟲形，為白色、淡黃色或棕黃色的透明固體，顏色越淡質量越好；表面有著細密而不規(guī)則的皺紋和凹凸的裂痕，質地硬脆，破裂后有強烈的光澤，其密度因產地不同而有差異，大致在1.34～1.62之間，含水量不超過15%。
阿拉伯樹膠是有機高分子碳水化合物，屬多糖類，一般由D-米乳糖、L-阿拉伯糖、L-鼠李糖和D-葡萄糖醛酸組成，相對分子量約22萬～30 萬，化學分子式為XCOOH·XCOOK(XCOO)2Ca·(XCOO)2Mg，其中，X是由碳氫氧元素組成的糖(CaH13O5)n，n為一個極大的數(shù)值，是阿拉伯酸(X·COO)、阿拉伯酸鈣[(XCOO)2Ca]、阿拉伯酸鎂[(XCOO)2Mg]、阿拉伯酸鉀(XCOOK)的混合物，英文名稱為 Arabicgum，可溶于水，不溶于乙醇及大多數(shù)有機溶劑。
2.特性
(1)親水性。阿拉伯樹膠的分子結構由-COOH和-OH連在同一烴鍵上組成。這兩個官能團為親水基，且羥基
(-OH)要比羧基(-COOH)更容易接受水分。所以當阿拉伯樹膠溶于水時，會按照擴散－吸水－溶脹的過程，約溶解72小時，形成分散體系的分子溶液，其中每個分子中的羥基都呈現(xiàn)極大的親水性，能在水中自動溶解為單相穩(wěn)定系統(tǒng)，既不會凝結，也沒有沉淀現(xiàn)象，能長期保證分散體系的穩(wěn)定性。
(2)弱酸性。桃膠由于含有阿拉伯酸(XCOOH)，其水溶液呈弱酸性，遇堿起中和反應，與金屬或金屬氧化物反應生成阿拉伯酸鹽，放出氫氣，具有良好的吸附性。
(3)易腐敗。在潮熱環(huán)境下，酵母菌容易在阿拉伯樹膠液中繁殖發(fā)酵，使阿拉伯酸游離，改變膠性。這是糖類物質的通性，也是阿拉伯膠泡膠和使用時間過長會腐臭的原因，并且隨溫度的升高，酸度增大，對金屬印版的腐蝕性增強。
高分子膠的特性
20多年來，人們試圖尋找一種合成高分子，替代阿拉伯樹膠作為護版膠，但始終無法復制這種特異的天然膠。要配制接近于桃膠的膠體需要從水溶性、流體特性、電化學性質、分子量及分散作用等特性尋求突破口。
有機化合物的溶解具有一個重要條件，即溶質和溶劑的溶解參數(shù)必須相近，溶解度參數(shù)的接近是溶解的必要條件，而不是充分條件。一般來說，為了提高水溶性，一要在分子中引入足夠的親水基團，二要降低聚合物的結晶度，三要利用聚電解質的反離子力作用促進溶解。如，亞麻仁油不溶于水，若用順丁烯二酸酐與之進行加成反應，在亞麻仁油分子的雙鍵處引入足夠的羧基，亞麻仁油就會變?yōu)樗苄杂?。但為了獲得水溶性而需引入極性基團的最低數(shù)量，迄今沒有一個定式可以遵循，往往需要通過試驗來確定。
氫鍵的存在對水溶性具有很好的促進作用，許多高分子化合物都通過氫鍵的作用與水分子發(fā)生締合而獲得水溶性。線型高分子完全能生成氫鍵，使水分子很快進入高分子結構中。水溶性高分子的電化學性質有3種類型。
(1)非離子型高分子：水溶液中不電離的高分子，如聚乙二醇、聚氧化乙烯、羥乙基纖維素及氧化淀粉等。
(2)陰離子型高分子：在水溶液中電離為陰離子，如羥甲基纖維素、聚丙烯酸鈉、藻蛋白酸鈉等。
(3)陽離子型高分子：在水溶液中電離為陽離子，如季胺聚合物，陽離子淀粉等。
經過多年實踐研究，我們用(PEO)T的單體經二乙－乙基過氧乙基二碳酸酯，在裝有回流汽凝的聚合釜內，在58℃的溫度下聚合4小時，形成可替代桃膠的新型高分子護版膠，以下簡稱水膠，其分子結構如下：
水膠是由-CH2-CH2-O-結構單元重復構成，1，2-亞基（-CH2-CH2-）是疏水基，而醚鍵（-O-）是親水基，醚鍵的氧原子與水中的氫原子形成氫鍵，增大了該聚合物在水中的溶解度。而且親水性醚鍵中的氧原子置于鏈的外側，疏水性1，2-亞乙基置于里側，因而聚合物鍵變得容易與水結合。
新型護版膠
新型護版膠具備與桃膠不同的提墨、封版的雙向功能，用它制成的膠體透明、無味、不易腐臭、不沉淀，它的致密性類似于"塑料膜",有強烈的隔氣性，在25℃下測得氧、氮的透氣性幾乎為零，耐腐蝕，耐溶劑，拉伸強度高，見水即溶，便于手工開膠和機器開膠，封版半年內開版使用正常。其抗氧化率為99.7%，封版損失在千分之三以下，可在-20℃～140℃范圍內使用和保存（桃膠使用溫度為- 5℃～45℃)，不會產生凝膠分層或沉淀，封版后不易開裂。
新型封版膠用量是桃膠的1/3以下，因為桃膠配制黏度為10Pa·s，水膠只需3Pa·s的黏度即可使用，大大降低了單塊版封版的成本，價格約為0.1元/塊。另外，新型封版膠還可用于預涂新版的表面保護，以防運輸摩擦受損，減少新版劃傷率。
此外，水溶性高分子材料的研究和開發(fā)，有利于水性油墨，水性光油等環(huán)保型印刷材料的拓展，在未來發(fā)展中會起到很大的作用。
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