【集萃網(wǎng)觀察】三、流變性與油墨
流變學是一門比較復雜的科學，其范疇也很廣。但是就油墨和涂料而言，確是兩個研究流變性比較多的工業(yè)，尤其是油墨工業(yè)，由于其制造及應用方面的復雜性以及技術要求比較高，所以對流變性的研究更是不遺余力，以期能達到改進、提高和控制質量的目的。但是，至今仍處在探索與實驗階段，從實用觀點看，仍無多大突破。
在油墨工業(yè)中研究流變學，一般要涉及到油墨的所謂身骨(Body)、粘性(粘度)以及“長”度(流動性)等內(nèi)容。
身骨一般可以認為是一個油墨的稀稠度，由于漿狀油墨是有觸變性的，故油墨身骨的變化將會大大影響它的印刷(工作)性能。測定油墨的身骨是一項技術性非常強的工作。從實用觀點看，油墨的身骨一般可由粘性和“長”度來考慮之。
粘性是粘附或是薄層油墨抗分離(裂)的力。較古老的測定粘性的方法就是所謂“指觸”對比法，這是比較原始的以人的感官與經(jīng)驗來測定油墨粘性的一種方法，在現(xiàn)場沒有儀器的情況下，對一個有經(jīng)驗的油墨制造者來說，這是比較方便而可隨意為之的一種方法。油墨的粘性不夠時，印刷網(wǎng)點就不可能完整、“立”得起，印品也就不會清晰，滿意。但如油墨的粘性太大時，就可能導致拉紙毛、甚至撕破紙張。
“長”度實際上是油墨流動的性能，也就是當用小刀將油墨挑起來時，它可以形成小絲－俗稱“絲頭"的性能。油墨具有適宜的“長”度時，它可以很好地流向墨斗輥，并有良好的轉移、傳遞性能，不會出現(xiàn)堆墨(俗稱輥子起厚)現(xiàn)象。但是當油墨太“長”時，就可能造成油墨飛色。油墨的表觀粘性和“長”度在用小刀挑動(或在印刷機上經(jīng)傳動摩擦)后是會引起變化的。
從實用觀點看，目前世界上對油墨的流變特性有如下的要求：
漿狀(膠、鉛印)油墨。印刷者希望這類油墨的流變性以不加任何助劑而直接使用為好，也就是說越方便越好。
液體(照相凹版、柔性凸版)油墨。印刷者希望得到粘度稍為大一些的產(chǎn)品，而由他們自己據(jù)情調整之。這樣，既可減少顏料的沉降，又可調節(jié)至所需的應用粘度，并可調節(jié)溶劑平衡，以利干燥。
（一）油墨的粘度
1、溫度與粘度以及在液體(溶劑型)油墨中樹脂含量、溶劑和分子量對粘度的關系。
溫度與粘度的關系是非常密切的，所以粘度的測定必須在嚴格的溫度條件下進行。溫度升高則粘度下降，反之則粘度升高，這是一般規(guī)律。
對有些流體來說，溫度升高1℃，其粘度可降低20％還多。用可變速的粘度儀在高剪切應力下測定粘度時，長鏈聚合物也有粘度下降的現(xiàn)象，這可能是由于分子定向之故。
在液體油墨中，樹脂含量是決定其粘度的關鍵，這是一般常識。
必須指出的是：溶劑對樹脂溶液粘度的影響一般有兩個方面：(1)溶劑溶解或分散樹脂的能力；(2)溶劑本身的粘度。后者對溶液粘度的影響往往被忽略。實際上，溶劑只要有幾個厘泊的粘度差別，就可能影響數(shù)百或更多泊的溶液粘度。
為了說明情況，我們用三個分子量近似的普通碳氫溶劑(見下表)作例子。
從分散力觀點看，甲苯(KB值為105，混合苯胺點為52) 比甲基環(huán)己烷和正庚烷都強。
從粘度觀點看，正庚烷比較理想，因它的粘度值比較小。可以看出，三種溶劑之間粘度的差別也很小(最大差別為0．3厘泊)。粘度比是控制樹脂溶液粘度的很重要方面，從三種溶劑的粘度與它們的石灰松香(石灰量為5％)溶液粘度的關系可以看出，以分散能力來看溶劑粘度對溶液粘度的影響是不大的。
如果溶劑的類型不變，則在溶劑和溶液粘度之間就有著比較密切的聯(lián)系。
應當看到，在設計這類連結料時，溶劑粘度像溶劑力一樣是個非常重要的系數(shù)。
分子量：樹脂溶液的粘度與樹脂(聚合物)的分子量(M或M．W．)有很大的關系。簡單說，樹脂的分子量越大，則粘度亦越大。實際上，測定聚合物分子量最重要的工業(yè)方法就是測定聚合物在稀溶液(一般小于1％)中時的粘度。
數(shù)均分子量與重均分子量：測定分子量的方法很多(如熔點法、沸點法，滲透壓法以及基團分析法等)，這里主要簡單介紹數(shù)均分子量、重均分子量以及粘均分子量。
數(shù)均分子量(Mn)可以式（1）來定義：
∑NxMx W
Mn＝————＝——— （1）
∑Nx N
重均分子量（Mw）則可以式（2）來定義：
∑NxMx2 ∑WxMx
Mw＝—————＝————— （2）
∑NxMx W
Nx代表重量為Wx的聚合物的克分子數(shù)，它們的分子量均為Mx。W和N則代表總的聚合物的總量和總分子數(shù)。
設有一種聚合物，有五種組分，每種組分的量是相等的(分子量各為2000，4000，6000，8000，和10，000)，計算這些混合聚合物的Mn和Mw。
解：設W為混合聚合物的總量，則每一組分x在總量W (NxMx=0.2W)中為0．2W，計算NxMx、Mx、Nx以及每一組分x的NxMx2 值并列表。再利用匯總表中的數(shù)值以式（1）和式（2）計算Mn和Mw。
必須注意，如果只有一種分子量，則Mn和Mw就比較相 似。對任何真實的分子量分配來講，重均分子量Mw一般是指高分子量部分。對以無規(guī)聚合法制造的線型聚合物來講，其Mw一般是二倍的Mn(Mw=2Mn)。
粘均分子量：式（3）是一個可以接受的測定粘均分子量的公式(即由重均分子量Mw測定極限粘度)：
〔η〕＝KMwa （3）
一些聚合物的常數(shù)K和9，可見下表。
來源： 卓創(chuàng)資訊化工網(wǎng)
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