SBS基柔性印刷版感光树脂的配方研究.pdf
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1、SBS 基柔性印刷版感光树脂的配方研究 ? ? 沈文, 李宝芳, 罗英武 (浙江大学材化学院聚合反应工程国家重点实验室, 浙江 杭州 310027) ? ? 摘要: 采用 SBS为柔性版材感光树脂的主要组分, 研究交联单体、引发剂、UV 灯功率等各因素对凝胶质量分数、 溶胀比、硬度、交联深度及速度等参数的影响。结果表明: 选择 TPGDA 作为交联单体,并加入 SBS 质量的 10% 55% 的液体聚丁二烯 (L ?PB) 能调节版面硬度达合适范围; 采用 BAPO 与 184 的复合引发剂体系, 能使交联速度、交 联深度及溶胀比等参数达到最优; UV 灯功率不宜过高。 ? ? 关键词: SB
2、S; 柔性版; 光交联; 硬度; 光引发剂 ? ? 中图分类号: TQ334? ? ? 文献标识码: A? ? ? 文章编号: 1005- 5770( 2005)01- 0060- 04 Formulation Engineering for SBS Flexographic Printing Plates SHEN JING?wen, LI BAO?fang, LUO YING?wu ( State Key Lab. of Polymer Reaction Eng. , College of Materials Sci? and Chemical Eng, Zhejiang Universi
3、ty, Hangzhou 310027, China) Abstract: Flexographic printing plates were formulatedwith SBS as main resin? Kinds of the crosslinkers and photoinitiators, power of mercury lamp, and liquid polybutadiene were investigated in term of gel fraction, swelling degree, hardness and crosslinking depth? The re
4、sults showed the hardness could be tuned by using TPGDA as crosslinker and adding liquid polybutadiene ( 10% 55% of SBS by mass) ; the use of the compound photoinitiator system comprising BAPO and 184made the crosslinking rate and depth, and the swelling degree optimum; the mer? cury lamp of high po
5、wer was found to be unsuitable for such a system? Keywords: SBS; Flexographic Printing Plate; Photo?crosslinking; Hardness; Photoinitiator ? ? 近年来, 柔性版印刷发展迅速, 是世界上继平版 印刷之后的第二大印刷方式,具有承印材料广泛、耐 印率高、印刷速度快、操作简便等优点。但目前制版 过程中普遍存在版面硬度、浮雕深度以及耐溶剂性等 问题 1,极大影响了柔性版的印刷质量, 而这些问题 与版材的质量有着直接的关系。目前柔性版版材以感 光树脂版为主,一般采用
6、具有良好弹性的聚二烯链节 聚合物作为主体聚合物,双官能度或多官能度的乙烯 基不饱和单体作为交联剂, 安息香醚、醌及其衍生物 作光引 发剂,此 外还 有抗氧 剂、增塑 剂等 添加 剂2,3。目前国内在感光树脂版的研制方面相对落 后,约有 60%的版材依靠进口。 ? ? 针对上述问题,本文以热塑性弹性体 SBS 作为主 体聚合物,考察了交联单体、光引发剂种类和浓度、 复合引发体系、液体丁二烯用量, UV 光照强度等因 素对板材硬度、溶胀比、凝胶质量分数及交联深度的 影响, 以期改善版材的性能,并为下一步的制版工艺 提供一定的理论依据。 1? 实验部分 1?1? 原材料 ? ? 苯乙烯- 丁二烯-
7、苯乙烯三嵌段共聚物 ( SBS) : 苯乙烯/ 丁二烯= 20/ 80 ( 质量比) ,岳阳石化;液体 聚丁二烯 ( L?PB) : 岳阳石化;二缩三丙二醇二丙烯 酸酯 ( TPGDA) 、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 ( TMP? TA) :浙江省洞头凯达化工有限公司;安息香二甲醚 ( Irgacure651) 、双- 2, 4, 6- 三甲基苯甲酰氧化苯基 磷 ( Irgacure819,又称 BAPO) :美国 Ciba 公司;2, 4,6- 三甲基苯甲酰氧化二苯基磷 ( TPO) :浙江海宁 光华化工有限公司;1- 羟基环已基苯乙酮 ( 184) : 常州华钛化学有限公司;2, 6- 二叔丁
8、基对- 甲苯酚 ( DTMP, 俗称 264) , 南京华立明科工贸有限公司; 甲 苯: AR级, 上海试剂总厂。 ?60? 塑料工业 CHINA PLASTICS INDUSTRY 第 33 卷第 1期 2005 年 1月 ? 作者简介: 沈文, 1980年生, 硕士研究生, 主要从事柔性印刷版感光树脂的研究。0571- 87951832, zukurrft?shenhotmail?com ? ? 光引发剂的光谱吸收峰和最长吸收波长见表 1。 表 1? 光引发剂的光谱吸收峰和最大吸收波长 Tab 1 Absorption peak and longest absorption wavelen
9、gth of photoinitiators 光引发剂吸收峰/ nm最大吸收波长/ nm 651 340390 184210 360370 TPO 390430 BAPO 400440 1?2? 曝光设备 ? ? 履带式光固化机: 南京佳龙印刷机械有限公司; 中压汞灯: 1号灯为 700 W,2 号灯为 4 kW, 各波段 光强见表 2。 表 2? 汞灯的波段分布 Tab 2 Peak power density of mercury lamps in different ultraviolet range 波段分布 1 号汞灯 光强/mW?cm- 2 2号汞灯 光强/ mW?cm- 2 UV
10、V ( 385 445 nm)145?13285 ?12 UVA ( 320 390 nm)210?37398 ?82 UVB ( 280 320 nm)167?65274 ?94 UVC ( 250 260 nm)0 ?8283?523 1?3? 版材成型方法 ? ? 采用热压法,将一定配比的原料置于 Haake Sys? tem90 转矩流变仪中混合均匀,再用 50 t 压机于 120 压制成 3 mm 厚版材。 1?4? 分析测试 ? ? 凝胶质量分数:索式抽提法4。称取一定量样 品,用已称好的定量滤纸包好, 用细铜丝捆扎。将包 好的样品放入索式抽提器中,以甲苯为溶剂抽提 48 h, 然
11、后放入 60 真空烘箱中干燥至恒重。按下式计 算: 凝胶质量分数= 抽提后样品的质量 抽提前样品的质量! 100% ? ? 溶胀比:测定样品于室温下在甲苯中浸泡 24 h 前后的质量。溶胀比按下式计算: ? ? 溶胀比= 溶胀后样品的质量 溶胀前样品的质量 ? ? 硬度: 按 GB/T 2411 1980 测定。 2? 结果与讨论 2?1? 交联单体的影响 ? ? 采用丙烯酸酯类的双官能单体 TPGDA 和三官能 单体TMPTA 为交联单体,考察交联单体种类、用量 对交联速度以及版材硬度的影响,结果见图 1。由图 1 可看到,加入交联单体后,交联反应极为迅速,且 随交联单体官能度的增加,交联速
12、度略微加快。同 时,加入交联单体后体系的硬度比纯 SBS 高很多。这 是由于加入交联单体后,形成了更为致密的网络。 TMPTA 体系的邵A 硬度比 TPGDA 体系高 8 左右。由 此可见,交联单体的加入有利于提高版材的凝胶质量 分数和硬度。 图 1? 交联单体对体系反应速度和硬度的影响 Fig 1 Effect of crosslinker on reaction rate and hardness of system 2?2? L?PB的影响 图 2? L ?PB对体系硬度和反应速度的影响 Fig 2 Effect of L ?PB on hardness and reaction rat
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- 关 键 词:
- SBS 柔性 印刷 感光 树脂 配方 研究
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