广州市协宇新材料科技有限公司

在PP（聚丙烯）塑料制品的印刷中，油墨的抗静电性能至关重要，它能有效防止印刷过程中的静电吸附、灰尘污染、操作困难甚至火灾隐患。然而，仅仅具备初始的抗静电能力远远不够。抗静电剂的抗老化性，即其在制品生命周期内抵抗环境因素（如热、光、氧化）导致性能衰减的能力，是决定终产品长期可靠性和美观度的要素。协宇技术团队深入解析了PP油墨抗静电剂抗老化性的关键点：
1.老化因素的严峻挑战：PP材料本身对紫外线（UV）和热氧化就相对敏感。添加的抗静电剂同样面临这些严苛环境的考验：
*热氧化：高温（尤其在印刷后烘干、储存或使用环境）会加速抗静电剂分子的氧化分解。离子型抗静电剂（如阳离子季铵盐）可能因热分解而失效，甚至产生腐蚀性副产物或导致基材黄变。非离子型（如酯类、胺类衍生物）也可能因氧化断链而丧失迁移性。
*光氧化（紫外线）：紫外线是PP制品老化的主要推手。它不仅直接降解PP基材，也会攻击抗静电剂分子结构。某些抗静电剂成分可能成为光敏剂，反而加速油墨/基材的整体光老化，导致油墨层脆化、开裂、变色（黄变、褪色），同时抗静电性能急剧下降。
*迁移与析出：抗静电剂需要一定的迁移性到表面才能发挥作用。但老化过程可能破坏其与油墨树脂、PP基材的相容性平衡。过度迁移会导致表面“喷霜”（起雾、发粘），而过早被消耗或内部“”则使抗静电性能失效。老化可能加剧这种失衡。
2.抗老化设计的要素：
*分子结构稳定性：选择本身就具有高耐热性、耐氧化性和耐紫外线的抗静电剂化学结构是基础。例如，某些特殊结构的非离子型高分子量抗静电剂，其化学键能高，不易被热和光打断，稳定性优于传统小分子型。
*与体系的高度相容性：抗静电剂需要与PP油墨的树脂体系、颜料、助剂以及PP基材本身有良好的相容性。优异的相容性可以减少因不相容导致的析出、迁移过快或被包埋，从而在老化过程中维持更稳定的存在状态和持续有效的迁移速率。
*、抗UV协同作用：的解决方案是抗静电剂本身具备一定的内在稳定性，同时能与油墨体系中添加的剂、紫外线吸收剂（UVA）、光稳定剂（HALS）产生协同效应。HALS能有效捕获自由基，防止由抗静电剂或油墨/PP本身氧化产生的自由基链式反应，极大延缓整体体系（包括抗静电性能）的老化速度。UVA则吸收有害的UV辐射。
3.协宇的解决方案思路：
协宇在开发PP油墨抗静电剂时，将抗老化性作为性能指标：
*优选高稳定性母体：倾向于选择具有稳定化学骨架（如特定聚醚结构、高分子量酯类）的非离子型或型抗静电剂作为基础。
*强化协同配方：深入研究抗静电剂与不同类型剂、HALS、UVA的相互作用，优化配方组合，形成的抗老化网络，保护抗静电剂分子和油墨/PP基材。
*严苛老化测试：通过模拟加速老化试验（如QUV紫外线老化箱测试、高温高湿老化、热烘箱老化）来评估抗静电剂在油墨体系中的长期表现，确保其抗静电性能在模拟使用年限后仍能维持在可接受水平，且不引发油墨或基材的严重劣化。

在印刷过程中，油墨抗静电剂是防止静电积累、改善印刷适性的重要添加剂。然而，其添加可能对油墨的终颜色产生影响，这是油墨配方师和印刷操作者需要关注的关键点。这种影响主要体现在以下几个方面：
1.抗静电剂自身的颜色：
*这是直接的影响因素。许多抗静电剂本身带有一定的颜色，可能是浅黄色、淡棕色甚至更深。当添加到原本无色或特定颜色的油墨中时，这些固有的颜色会“污染”油墨体系。
*影响程度：抗静电剂自身的颜色深浅、添加量以及油墨本身的颜色深浅（尤其是浅色或专色油墨）共同决定了终颜色的偏移程度。浅色油墨（如浅黄、浅蓝）和白色油墨对少量着色剂极其敏感，添加带色的抗静电剂可能导致明显的色相变化或白度下降。深色油墨（如黑色、深蓝）则相对不易察觉。
2.透明度与遮盖力：
*抗静电剂的透明度至关重要。理想情况下，它应完全溶解或均匀分散在油墨连接料中，保持高透明度，避免对光线的散射或吸收。
*如果抗静电剂分散性不佳或含有不透明的颗粒，它可能产生遮盖力，如同添加了颜料，会改变油墨的透明度和颜色饱和度，尤其在透明油墨或叠印效果中影响显著。
3.浓度相关性：
*抗静电剂的效果通常与其添加量成正比。添加量越大，对油墨颜色的潜在影响也越大。为了达到理想的抗静电效果而不得不增加用量时，其自身颜色对油墨颜色的“贡献”就更为明显。因此，选择的抗静电剂（即低添加量即可达到效果）能有效降低颜色干扰的风险。
4.化学相容性与反应性：
*抗静电剂需要与油墨的树脂、溶剂、颜料等组分有良好的化学相容性。如果相容性差，可能导致抗静电剂析出、聚集，不仅影响抗静电效果，也可能形成可见的浑浊或斑点，间接影响颜色外观。
*虽然不常见，但某些抗静电剂成分在特定条件下可能与油墨中的其他成分（如某些颜料、助剂）发生化学反应，导致颜色变化（如褪色、变色）。
如何评估与应对（协宇科普测试的意义）
像“协宇科普测试”这类的油墨助剂评估，通常会包含严格的颜色影响测试：
*对比测试：在相同的基础油墨中，分别添加和不添加目标抗静电剂，制备墨膜（通常印在标准白卡上）。
*仪器测量：使用分光光度计测量两种墨膜的L*a*b*值或ΔE（总色差）。ΔE值的大小直接量化了颜色偏移的程度（通常ΔE<1.0人眼难以察觉，但具体要求因应用而异）。
*目视评估：在标准光源下由经验人员观察墨膜的颜色、透明度、均匀性等。
*不同油墨测试：测试抗静电剂在浅色（特别是白色）、深色和透明油墨中的表现。

PE（聚乙烯）材料本身具有优异的耐水性，但其表面能低、附着力差，印刷油墨（尤其是含抗静电剂时）的耐水性成为关键性能指标。抗静电剂耐水性测试的目标是评估：在潮湿或水接触环境下，油墨中添加的抗静电剂是否会过度迁移、析出或溶解，从而导致抗静电效果快速衰减、油墨层外观破坏（如发白、脱落）或污染接触物。
常用测试方法
1.浸泡法（）：
*操作：将印刷好并充分固化的PE油墨样板（通常裁成规定尺寸）完全浸入规定温度（如室温25°C或更高如40°C、60°C以加速测试）的去离子水或规定硬度的水中。
*浸泡时间：设定不同时间点（如1小时、4小时、24小时、48小时、72小时甚至更长）。
*评估指标：
*外观变化：取出样板，用滤纸吸干表面水分（避免擦拭），观察油墨层是否出现发白、起泡、皱褶、脱落、溶胀、变色等。抗静电剂析出常表现为表面发白或雾状。
*抗静电性能衰减：将样板在标准温湿度下（如23°C,50%RH）平衡干燥后，测试其表面电阻率或静电衰减时间。与浸泡前数据对比，计算衰减率。耐水性差的抗静电剂会导致电阻率显著上升或衰减时间大幅延长。
*水污染：观察浸泡液是否变浑浊（析出物溶解），或测试浸泡液的电导率变化（离子型抗静电剂溶出会导致电导率升高）。
2.水滴接触角测试：
*操作：在干燥的油墨表面滴加去离子水，测量水滴与油墨表面的接触角。
*评估：耐水性好的油墨（抗静电剂不易析出），表面应保持一定的疏水性，接触角较大（如>80°）。若抗静电剂（尤其是亲水性强或迁移性过高的）大量析出至表面，会显著降低接触角（亲水性增强），表明耐水性不佳。
3.水擦拭测试：
*操作：用湿润的特定布料（如棉布、无纺布）在恒定压力下反复擦拭油墨表面一定次数。
*评估：观察擦拭后油墨层是否有磨损、脱落、发白，以及擦拭布上是否沾有油墨或抗静电剂残留。同时可测试擦拭前后样板的电阻变化。
协宇科普关键点与结果解读
根据“协宇科普”的信息，结合行业经验，可以总结以下关键点：
1.抗静电剂类型是：非离子型抗静电剂（如烷醇酰胺类、酯类）通常比离子型（如季铵盐）具有更好的耐水性。离子型抗静电剂因其水溶性，更容易在接触水时溶出流失。
2.添加量需平衡：过量添加抗静电剂，即使本身耐水性尚可，也容易超过其在油墨体系中的溶解度或相容性极限，导致遇水时更容易析出（起霜）。
3.油墨配方体系影响大：树脂（连结料）的选择、溶剂体系、其他助剂（如分散剂、消泡剂）的配伍性，共同决定了抗静电剂在油墨中的稳定性和耐迁移性。相容性好的体系，抗静电剂被有效“包裹”，耐水性更优。
4.固化/干燥程度至关重要：测试必须在油墨完全固化/干燥后进行。未充分挥发的溶剂或未交联的树脂会极大地削弱耐水性，并加速抗静电剂迁移析出。
5.“协宇结果”指向：选择经过特殊改性的、具有良好油溶性和低迁移倾向的非离子型抗静电剂，并严格控制添加量，优化油墨配方和干燥工艺，是获得优异耐水性的关键。符合要求的抗静电剂，在标准浸泡测试（如40°C水，24小时）后，应能保持油墨外观无明显变化（无发白、脱落），且表面电阻率衰减率控制在较低水平（如<1个数量级或符合具体应用要求）。