UV 玻璃油墨 - UV 单体
玻璃和陶瓷的主要成分都是硅酸盐。它们是具有极性表面的硬脆材料。因此，它们不需要 UV 油墨的柔韧性。关键是要解决与基材的附着力问题。
在玻璃表面印刷油墨的主要目的是装饰和美化。印有鲜艳夺目的艺术图案的玻璃通常用于装饰建筑物的门窗、幕墙和天花板。玻璃材料致密，紫外线油墨无法穿透，影响附着力。但玻璃表面有丰富的硅醇结构，因此加入硅烷偶联剂可以提高 UV 油墨与玻璃之间的附着力。常用的硅烷偶联剂是 KH570，它是一种甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂。γ-丙基三甲氧基硅烷，表面能低（28×10-5N/cm）。甲基丙烯酰氧基可以参与聚合和交联，成为交联网络的一部分，硅氧烷基团容易与玻璃表面的硅醇基团缩合，形成牢固的 Si-O-Si 结构，从而提高油墨与玻璃的附着力。
玻璃油墨和 UV 玻璃油墨
越来越多地被用于玻璃制品的印刷。在日常生活中，有许多玻璃制品，如移门、茶具、相框、消毒柜、冰箱门、家具等，经过丝网印刷或喷墨印刷工艺的装饰，变得绚丽多彩。这不仅增加了产品的价值，也美化了我们的生活。但这些多彩的效果是如何实现的呢？主角当然是油墨。在玻璃制品的丝网印刷中，目前使用的油墨大致可分为五类：溶剂型单组分低温烘烤油墨、水性低温烘烤油墨、双组分自干油墨、高温烧结（钢化）油墨和紫外线固化油墨。在上述五种油墨中，紫外光固化玻璃油墨是我国近年来研制成功的一种新型油墨。与其他类型的油墨相比，它们在节能、环保、高效、可操作性等方面具有明显优势，因此越来越受到用户的青睐（见表 3-45）。
表 3-45 紫外线玻璃油墨与溶剂型玻璃油墨的比较
使用喷墨打印工艺装饰玻璃具有不需要制版、数字印刷和个性化等优点，特别是使用环保型 UV 喷墨墨水和更节能环保的 UV-LED 喷墨墨水（见表 3-46），受到了人们的关注和推广使用。
表 3-46 UV 喷墨印刷玻璃油墨在玻璃印刷中的优势
UV 玻璃油墨的种类很多，最常见的有 UV 玻璃彩色油墨、特殊效果 UV 玻璃油墨、特殊功能 UV 玻璃油墨、功能性 UV 玻璃光油等。根据印刷工艺的不同，有 UV 丝网印刷玻璃油墨、UV 移印玻璃油墨、UV 无水胶印玻璃油墨、水转印 UV 玻璃油墨、UV 玻璃喷墨印刷油墨、UV-LED 玻璃喷墨印刷油墨等；根据固化方式的不同，有光聚合 UV 玻璃油墨、高温烧结 UV 玻璃油墨、双固化 UV 玻璃油墨等。
紫外线玻璃油墨的制备
丝网印刷 UV 玻璃油墨的特性见表 3-47。
表 3-47 丝网印刷 UV 玻璃油墨的特性
UV 玻璃油墨还包括低聚物、活性稀释剂、光引发剂、颜料和添加剂。常用的低聚物是环氧丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯，活性稀释剂是 TMPTA 和 TPGDA 等常用单体，光引发剂主要是 ITX 和 907。在制备 UV 玻璃油墨时，应优先考虑以下条件：
UV 单体：选择表面张力低（≤28dyn/cm）的活性稀释剂，以达到润湿和亲和玻璃表面的目的。
光引发剂：根据玻璃≥85% 的透光性能，选择吸收峰为 320-380 纳米的光引发剂，以达到最佳光引发效率。
低聚物：选用硅改性丙烯酸树脂，因为硅成分可与玻璃中的硅酸盐成分发生缩聚反应，而丙烯酸成分可发生光聚合反应。
颜料：根据玻璃印刷的各种工艺要求，如加热和光固化，选择耐候性好、不迁移、不变色、耐热性好（200°C x 60 分钟）的环保颜料。
⑤ 附着力促进剂：由于玻璃表面致密，油墨无法渗透，因此有必要在油墨中添加适当的添加剂或附着力促进剂，以提高附着力。最常用的方法是添加 0.5% 至 1% 的有机硅烷偶联剂 KH570。这是一种带有甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂，可参与光聚合和交联聚合，硅烷偶联剂可与玻璃发生缩合。此外，添加三官能酯 CD9051（5% 至 7%）也能显著提高涂膜与玻璃的附着力。一些纯丙烯酸树脂也能改善与玻璃的附着力。
UV 玻璃油墨参考配方
(1）UV 白色玻璃丝网印刷油墨参考配方
低粘度聚氨酯（CN987） 27.75
低粘度单丙烯酸酯低聚物（CN131） 10.00
POEA 30.00
非迁移、非黄变光引发剂（SR1113） 6.00
润湿剂（SR022） 0.25
非硅酮流平剂 (SR012) 1.00
(2) UV 黑色玻璃丝网印刷油墨的参考配方
芳香族酸丙烯酸酯共聚物 (SB520E35) 46.0
低粘度单丙烯酸酯低聚物（CN131） 22.0
POEA 20.0
907 4.5
ITX 0.5
BP 2.0
碳黑（Raven 450） 4.0
非硅酮流平剂 (SR012) 1.0
(3) UV 移印白色玻璃油墨的参考配方
三官能 PEA 20
ACMO 8
洛杉矶 5
907 3
DETX 0.3
TPO 2
共同发起人 EHA 2
二氧化钛 R-706 20
二氧化钛 R-900 25
消泡剂 S43 0.5
消泡剂 Arix920 2
流平剂 RAD2200 0.3
(4) UV 移印黑色玻璃油墨的参考配方
三官能 PEA 25
双功能 PEA 15
ACMO 8
洛杉矶 10
907 3
DETX 1
TPO 2
加速器 EDAB 1
加速器 DMBI 1
碳黑 8
消泡剂 Arix920 3
流平剂 RAD2300 0.3
(5) UV 移印红色玻璃油墨的参考配方
三官能 PEA 25
双官能 PEA 15
ACMO 7
洛杉矶 10
907 3
DETX 1
184 3
加速器 EDAB 1
加速器 EHA 1
品红色（57:1） 12
消泡剂 EFKA-4050 1
消泡剂 KS66 0.5
流平剂 BYK306 0.3
(6) UV 移印蓝玻璃油墨的参考配方
三官能 PEA 20
双功能 PEA 10
ACMO 10
洛杉矶 10
907 4
DETX 0.3
TPO 2
加速器 EHA 1
酞菁蓝 15
消泡剂 Arix920 0.5
流平剂 BYK163 0.3
墨水特性
光固化速度（80W/cm2) 3-6s
附着力（十字划痕法） 100/100
耐乙醇性（95% 乙醇）100 倍
耐丙酮性 50 倍
耐酸性（5% 硫酸）16 小时
耐碱性（5% NaOH） 12 小时
耐沸水性（100°C 沸水） 1 小时 不脱落
(7）UV 丝网印刷红色玻璃油墨参考配方
三官能 PEA 25
双功能 PEA 15
ACMO 27
洛杉矶 10
907 3
DETX 1
184 3
启动器 EDAB 1
启动器 EHA 1
品红色（57:1） 12
消泡剂 EFKA-4050 1
消泡剂 KS66 0.5
流平剂 BYK306 0.3
(8) UV 丝网印刷白色玻璃油墨的参考配方
三官能 PEA 20
ACMO 23
洛杉矶 5
907 3
DETX 0.3
TPO 2
共同发起人 EHA 2
二氧化钛 R-706 20
二氧化钛 R-900 25
消泡剂 S43 0.5
消泡剂 Arix920 2
流平剂 RAD2200 0.3
(9) UV 丝网印刷黑色玻璃油墨的参考配方
三官能 PEA 25
双功能 PEA 15
ACMO 28
洛杉矶 10
907 3
DETX 1
TPO 2
加速器 EDAB 1
加速器 DMBI 1
碳黑 8
消泡剂 Arix920 3
流平剂 RAD2300 0.3
(10) UV 丝印蓝玻璃油墨的参考配方
三官能 PEA 20
双官能 PEA 10
ACMO 32
洛杉矶 10
907 4
DETX 0.3
TPO 2
加速器 EHA 1
酞菁蓝 15
流平剂 BYK-163 0.3
消泡剂 Arix920 0.5
油墨特性：光固化速度（80W/cm2) 3-6s
附着力（十字划痕法） 100/100
耐乙醇性（95% 乙醇）100 倍
耐丙酮性 50 倍
耐酸性（5% 硫酸）16 小时
耐碱性（5% NaOH） 12 小时
耐沸水性（100°C 沸水） 1 小时 不脱落
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| 聚硫醇/聚硫醇 | ||
| DMES 单体 | 双（2-巯基乙基）硫醚 | 3570-55-6 |
| DMPT 单体 | THIOCURE DMPT | 131538-00-6 |
| PETMP 单体 | 7575-23-7 | |
| PM839 单体 | 聚氧（甲基-1,2-乙二基） | 72244-98-5 |
| 单官能团单体 | ||
| HEMA 单体 | 甲基丙烯酸 2-羟乙基酯 | 868-77-9 |
| HPMA 单体 | 甲基丙烯酸羟丙酯 | 27813-02-1 |
| THFA 单体 | 丙烯酸四氢糠酯 | 2399-48-6 |
| HDCPA 单体 | 氢化双环戊烯丙烯酸酯 | 79637-74-4 |
| DCPMA 单体 | 甲基丙烯酸二氢双环戊二烯酯 | 30798-39-1 |
| DCPA 单体 | 丙烯酸二氢双环戊二烯酯 | 12542-30-2 |
| 二氯丙烯酰亚胺单体 | 甲基丙烯酸二环戊氧基乙酯 | 68586-19-6 |
| DCPEOA 单体 | 丙烯酸二环戊烯基氧基乙基酯 | 65983-31-5 |
| NP-4EA 单体 | (4) 乙氧基化壬基酚 | 50974-47-5 |
| LA 单体 | 丙烯酸十二烷基酯/丙烯酸十二烷基酯 | 2156-97-0 |
| THFMA 单体 | 甲基丙烯酸四氢糠酯 | 2455-24-5 |
| PHEA 单体 | 2-苯氧基乙基丙烯酸酯 | 48145-04-6 |
| LMA 单体 | 甲基丙烯酸月桂酯 | 142-90-5 |
| IDA 单体 | 丙烯酸异癸酯 | 1330-61-6 |
| IBOMA 单体 | 甲基丙烯酸异冰片酯 | 7534-94-3 |
| IBOA 单体 | 丙烯酸异冰片酯 | 5888-33-5 |
| EOEOEA 单体 | 2-(2-乙氧基乙氧基)丙烯酸乙酯 | 7328-17-8 |
| 多功能单体 | ||
| DPHA 单体 | 29570-58-9 | |
| DI-TMPTA 单体 | 二（三羟甲基丙烷）四丙烯酸酯 | 94108-97-1 |
| 丙烯酰胺单体 | ||
| ACMO 单体 | 4-丙烯酰基吗啉 | 5117-12-4 |
| 双功能单体 | ||
| PEGDMA 单体 | 聚乙二醇二甲基丙烯酸酯 | 25852-47-5 |
| TPGDA 单体 | 三丙二醇二丙烯酸酯 | 42978-66-5 |
| TEGDMA 单体 | 三乙二醇二甲基丙烯酸酯 | 109-16-0 |
| PO2-NPGDA 单体 | 丙氧基新戊二醇二丙烯酸酯 | 84170-74-1 |
| PEGDA 单体 | 聚乙二醇二丙烯酸酯 | 26570-48-9 |
| PDDA 单体 | 邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯 | |
| NPGDA 单体 | 新戊二醇二丙烯酸酯 | 2223-82-7 |
| HDDA 单体 | 二丙烯酸六亚甲基酯 | 13048-33-4 |
| EO4-BPADA 单体 | 乙氧基化 (4) 双酚 A 二丙烯酸酯 | 64401-02-1 |
| EO10-BPADA 单体 | 乙氧基化 (10) 双酚 A 二丙烯酸酯 | 64401-02-1 |
| EGDMA 单体 | 乙二醇二甲基丙烯酸酯 | 97-90-5 |
| DPGDA 单体 | 二丙二醇二烯酸酯 | 57472-68-1 |
| 双-GMA 单体 | 双酚 A 甲基丙烯酸缩水甘油酯 | 1565-94-2 |
| 三官能单体 | ||
| TMPTMA 单体 | 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 | 3290-92-4 |
| TMPTA 单体 | 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 | 15625-89-5 |
| PETA 单体 | 3524-68-3 | |
| GPTA ( G3POTA ) 单体 | 丙氧基三丙烯酸甘油酯 | 52408-84-1 |
| EO3-TMPTA 单体 | 三羟甲基丙烷三丙烯酸乙氧基化物 | 28961-43-5 |
| 光阻单体 | ||
| IPAMA 单体 | 2-异丙基-2-金刚烷基甲基丙烯酸酯 | 297156-50-4 |
| ECPMA 单体 | 1-乙基环戊基甲基丙烯酸酯 | 266308-58-1 |
| ADAMA 单体 | 1-金刚烷基甲基丙烯酸酯 | 16887-36-8 |
| 甲基丙烯酸酯单体 | ||
| TBAEMA 单体 | 2-(叔丁基氨基)乙基甲基丙烯酸酯 | 3775-90-4 |
| NBMA 单体 | 甲基丙烯酸正丁酯 | 97-88-1 |
| MEMA 单体 | 甲基丙烯酸 2-甲氧基乙酯 | 6976-93-8 |
| i-BMA 单体 | 甲基丙烯酸异丁酯 | 97-86-9 |
| EHMA 单体 | 甲基丙烯酸 2-乙基己酯 | 688-84-6 |
| EGDMP 单体 | 乙二醇双(3-巯基丙酸酯) | 22504-50-3 |
| EEMA 单体 | 2-甲基丙-2-烯酸 2-乙氧基乙酯 | 2370-63-0 |
| DMAEMA 单体 | 甲基丙烯酸 N,M-二甲基氨基乙酯 | 2867-47-2 |
| DEAM 单体 | 甲基丙烯酸二乙氨基乙酯 | 105-16-8 |
| CHMA 单体 | 甲基丙烯酸环己基酯 | 101-43-9 |
| BZMA 单体 | 甲基丙烯酸苄酯 | 2495-37-6 |
| BDDMP 单体 | 1,4-丁二醇二（3-巯基丙酸酯） | 92140-97-1 |
| BDDMA 单体 | 1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯 | 2082-81-7 |
| AMA 单体 | 甲基丙烯酸烯丙酯 | 96-05-9 |
| AAEM 单体 | 甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙基酯 | 21282-97-3 |
| 丙烯酸酯单体 | ||
| IBA 单体 | 丙烯酸异丁酯 | 106-63-8 |
| EMA 单体 | 甲基丙烯酸乙酯 | 97-63-2 |
| DMAEA 单体 | 丙烯酸二甲胺基乙酯 | 2439-35-2 |
| DEAEA 单体 | 2-(二乙基氨基)乙基丙-2-烯酸酯 | 2426-54-2 |
| CHA 单体 | 丙-2-烯酸环己基酯 | 3066-71-5 |
| BZA 单体 | 丙-2-烯酸苄酯 | 2495-35-4 |