在科學技朮分工越來越細并趨向多樣化的今天，重新認識不同領域中使用的催干劑及其相應的作用機理和應用技朮，以提高和改善產品質量已是十分必要的。為適應印刷工業的發展和對外貿易的美化包裝、裝潢，提高包裝質量的需要，使油墨的品種和應用范圍更廣，本文特以油墨中最大的助劑一─燥油作一淺述。
油墨是由連結料、顏料及附加料所組成，是一種高分子有色膠狀物質，即具有一定比例的組份經混合攪拌，又經三輥軋墨機軋漿3－4次而成，連結料用植物油、礦物油合成樹脂和揮發溶劑配制，同時油墨的品種隨各種印刷品的要求對象不同，印刷手段（機器）不同而不同，故油墨的種類繁多。
圍繞著油墨的制造，以及在印刷使用中為改善油墨本身的性能而附加的材料（即助劑）較多，其中用量最大最常用的是干燥劑（Drier）。
干燥劑又名燥油，加在不飽和的油脂（能自氧化的連結料）中，可加速這些不飽和物質的結膜干燥，從液態變成固態，由小分子變成大分子。
目前，廣泛使用的是油溶性（金屬）干燥劑，即五十年代來沿用的環烷酸鈷、錳、鉛三種皂。隨著社會的不斷發展，油墨的制造商對油墨的性能提出了快干、增白、防衰退、防沉澱結塊、無毒等要求，從而產生的復合型燥油和稀土（鈰）干燥劑、鋯干燥劑等。本文就從干燥劑種類和性能進行一些闡述。
由金屬氧化物、氫氧化物以及金屬無機鹽與有機酸，經過直接反應或皂化、復分解反應，而獲得有機酸金屬，有效的酸是異辛酸，有效的技朮路線是直接反應,這樣無三廢而金屬含量高。為獲得最高的收率則必須在生產中按一定順序定量加入，在一定的反應溫度下進行，然后在特定溶劑的保護下或參與下制成，有目的地對各金屬和各種含量進行匹配，可制成不同類型的燥油，表現出各自的特性，讓用戶選擇。
應用實踐表明：價格昂貴的鈷燥油是涂膜表干所不可缺少的氧化型催干劑，其單獨使用或用量過多會使結膜表層封住而影響結膜底層干燥。有毒性的鉛催干劑已逐步遭油墨應用所排斥，代之而起的是稀土燥油、鈰燥油、鋯燥油是結膜底層聚合干燥的良好干燥劑。
同時，通常認為燥油的金屬部分是促進氧化干燥的有效成份，然而新的研究指出燥油的有機部分也能影響催干劑的效果和用途，即帶有支鏈的酸金屬皂能使干燥時間縮短，硬度增加，另外金屬皂復合使用對減少“干燥衰減”的表現優于單獨金屬。
1、LC－8鈷燥油是環烷酸鈷的升級換代產品，由帶有支鏈的異辛酸和金屬鈷組成，具有表面干燥特別快、光澤亮的特性，本產品雖為紫蘭色，但由于含量高、用量少，即使調入黃白油墨內也不影響色彩。
2、LC－7錳燥油是環烷酸鈷的升級換代產品，由帶有支鏈的異辛酸和金屬錳組成，具有無毒無味、料薄、色純等優點，它與LC－8鈷燥油配合使用，可獲得良好的效果。
3、LC－903復合油墨燥油這是一種新型的油墨燥油，由鈷、錳、稀土等金屬皂及適量的增效劑、溶劑組成，具有氧化－聚合作用，因而在使用中可一次性取代沿用的白燥油、紅燥油，且與油墨相溶性、穩定性良好，特別在防結皮性能上優于紅燥油。
4、ECE鈰燥油 這是近几年來開發的新型燥油，以聚合催干為主，用以代鉛燥油，能使貯藏穩定性好、無毒性，突出的性能是它能使結膜定向聚合，使該膜具有較好的硬度、抗水性和耐候性，用于烘烤快干印鐵油墨，具有鐵催干劑的高溫催干性能，使結膜交聯度增加而提高硬度和韌性，特別適用于食品印鐵和出口印鐵玩具印刷，使之色彩鮮艷，不泛黃、光澤強，耐機械沖擊性能好，也適用于單色多色印鐵膠印機印刷彩色鐵商標。
5、EZr－12鋯燥油這是近几年來開發的新型燥油，它的分子結構與其它皂不同為：
屬配位型聚合型催干劑最大配位數為8，它具有能代替一部分鈷或錳使用的性質，其作用效果與活性催干劑（鈷）相比顯示出增效作用，并具有使結膜不著色的優點，在日本已大量使用。即有效地提高鈷、錳的干燥性能。鋯能與連結料中的極性基團絡合，生成更大分子量的配位絡合物，使之本身為結膜的組成，即能形成螯合交聯獲得三維結構的結膜，因而其有獨特的干燥性能，如圖示：
當鋯與鈷聯用于金屬皂中，二者形成氧橋而使鈷催干劑穩定。這里需要指出的是具有催干性能的金屬必須形成金屬皂，溶于油中而呈分子分散，其有機酸作為陰離子，金屬作為陽離子，才能呈催干作用。同時金屬皂溶解性以形成真溶液的程度為佳。因膠體分散型狀態則其活性是非常小的，當然其體系“或溶液”能否保持良好的溶解性、穩定性是非常重要的。在印刷工藝中，當不需要表面干燥過快，而又要保持最終干燥不要過慢，此時使用鋯催干劑最佳。
催干過程中化學反應是很復雜的，一般可描述為誘導、氧化、聚合，而誘導階段所占用的時間較長，催干劑的加入可縮短誘導期，這是因為干性油中含有少量生育酚等天然抗氧化物，使供氧速度較慢，而催干劑的加入，催干劑的金屬本身被還原成低價。將油中天然抗氧化物相結合生成絡合物。這樣消除了抗氧物的抗氧性，加速了基料的吸氧速度，促進了油中基料的氧化、聚合。
鈰金屬催干劑不但具有上述一般的催干特性，而且具有配位能力（可以從電子層軌道堆知）鈰金屬利用其配位能力與基料中極性基團如羥基、羥甲基等形成配位鍵（絡合基團）這樣生成更大分子量的配位絡合物，形成結膜固化時的交健中心，這樣不但能加速干燥，且能改善膜性能，使形成的表面膜更加致密、光亮度足。
近年來研究也証明，催干劑的作用是形成過氧化物而成為氧的攜帶者，從而加速過氧化物分解而形成活性化合物，而活性催干劑應有几種價態，即具有游離基反應的自氧化還原能力，所以鈷能較穩定的低價氧化為高價。同稀土、鈰、鈷、錳等易變價過渡金屬一樣能通過金屬離子的氧化一─還原來引發自由基，即有氧化催干作用。
鈰在元素周期表中處于獨特位置（鑭系收縮）其核電荷為58，而外層電子結構為4f 15d26s2，內層為5s2其外層易失去三個成三價離子，或進一步再失去一只電子，成為四價離子，所增加的電子都增加到倒外第三層（即4f能做的填充），才處于最穩定狀態（能量最低），又因4f電子軌道與正常價電子軌道6S6P5S相對位于內層，故至成鍵能力很弱，但畢竟有微弱的成鍵能級，這欄中可以把反應物分子拉過來形成反應活體，然后轉變成為產物的分子，這樣似乎不同類型能級相近的“軌道”“混和”起來，重新組成新軌道，類似雜化軌道，使鈰金屬的成鍵不同于其它金屬。從而使鈰與基料中的羥基或其它極性基團絡合成定向結構。大分子量的有機物，能接受基料分子ZG軛雙鍵的a電子云，而形成絡合物。這樣烯烴的a電子云部分進入稀土金屬空軌道，而部分鈰5d電子云進入雙鍵的a電子云，這樣雙鍵性能活化，易產生聚合作用，金屬本身往往也變成了聚合涂膜的組分，使形成的膜具有較高的硬度，并使膜的附著力增強，符合油墨、油畫顏料中干性要求。
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狗仔卡
发表于 2009-7-3 10:07:50
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