
在笔墨顺滑剂中选择二甲基硅油的粘度需综合考虑油墨类型、应用场景及性能需求。以下是基于行业实践和技术特性的详细分析:
一、粘度范围与性能关联
二甲基硅油的粘度范围通常从 0.65 cSt 到 1,000,000 cSt,不同粘度在油墨中的作用差异显著:
-
低粘度(50-350 cSt)低粘度硅油流动性强,能快速渗透到油墨体系中,有效降低表面张力(约 20-21 mN/m),改善基材润湿和流平性。例如,350 cSt 的硅油在水性油墨中可减少缩孔和白点缺陷,同时不影响干燥速度。这类粘度适合需要高流动性和快速消泡的场景,如水性喷墨墨水或稀薄型油墨。
-
中粘度(500-1000 cSt)中粘度硅油在提供润滑性的同时,能增强油墨的成膜性和抗粘连性。例如,500 cSt 的硅油常用于油性油墨,可提升印刷品的光泽度和耐磨性。其较高的分子量(约 10,000-20,000 Da)能形成稳定的润滑膜,减少笔尖与纸张的摩擦,尤其适合需要长效顺滑感的书写笔墨水。
-
高粘度(5000 cSt 以上)
高粘度硅油(如 12,500 cSt)主要用于需要强阻尼性或特殊流变特性的油墨,如 UV 固化油墨或厚涂层油墨。但其流动性差,需谨慎使用,以免导致油墨干结或堵塞笔尖。 -
二、油墨类型与粘度匹配
1. 水性油墨
- 推荐粘度:50-350 cSt
- 依据:水性油墨以水为溶剂,表面张力较高(约 72 mN/m),需低粘度硅油降低表面张力至 30-40 mN/m,以改善润湿和流平。例如,专利配方中使用 350 cSt 的硅油与聚醚改性聚硅氧烷复配,可显著提升浅色水性油墨的流平性和防缩孔性能。
- 注意事项:避免使用高粘度硅油,以防破坏水性体系的稳定性,导致分层或絮凝。
2. 油性油墨
- 推荐粘度:500-1000 cSt
- 依据:油性油墨的溶剂(如矿物油)与硅油相容性较好,中粘度硅油能在颜料颗粒间形成润滑层,减少摩擦阻力。例如,1000 cSt 的硅油可用于凹版印刷油墨,提升转移效率和印刷清晰度。
- 优势:中粘度硅油的挥发性较低(挥发分≤1.5%),可在高温印刷过程中保持稳定性能。
3. 特殊油墨(如 UV 油墨、金属油墨)
- 推荐粘度:350-500 cSt
- 依据:UV 油墨需要快速固化,低粘度硅油可减少固化前的流挂,同时不影响光引发剂的活性。金属油墨中,350 cSt 的硅油能改善颜料分散性,避免金属颗粒沉降。
-
三、关键性能优化策略
-
分散性与稳定性低粘度硅油(如 100 cSt)能有效分散非极性颜料(如碳黑),而中粘度硅油(如 500 cSt)对极性颜料(如钛白粉)的分散效果更佳。与分散剂(如椰油酰胺丙基氧化胺)复配可进一步提升稳定性。
-
干燥速度调控高粘度硅油会延缓油墨干燥,因此需根据干燥工艺选择:
- 热风干燥:优先选择 350 cSt 以下的硅油,减少溶剂残留。
- 自然干燥:可适当提高粘度至 500 cSt,延长开放时间以利流平。
-
协同效应
硅油与其他助剂(如聚乙烯蜡、乙醇胺)的协同作用可优化综合性能。例如,在水性油墨中,350 cSt 硅油与改性纳米碳酸钙复配,可增强油墨的身骨和黏性,同时提升干燥速度。 -
四、行业标准与品牌推荐
-
行业标准根据 HG/T 2366-1992,油墨用二甲基硅油的粘度规格通常为 50、100、350、500、1000 cSt,挥发分≤1.5%,闪点≥300℃。例如,道康宁 PMX-200 系列的 350 cSt 和 500 cSt 产品符合该标准,被广泛应用于油墨行业。
-
品牌与型号
- 道康宁:PMX-200 系列(350 cSt、500 cSt),适用于水性和油性油墨。
- 信越:KF-96 系列(100 cSt、350 cSt),具有优异的热稳定性和低挥发性。
- 国产:晨光化工 201-100、201-350,性价比高,适合普通油墨配方。
-
五、使用建议
- 添加量:通常为油墨总量的 0.1-1%,具体需通过实验优化。过量可能导致表面张力过低,出现流挂或光泽异常。
- 预分散处理:将硅油与部分溶剂或树脂预混合,可避免直接加入时形成团聚。
- 兼容性测试:在正式生产前,需测试硅油与油墨其他成分的相容性,观察是否出现分层、凝胶等现象。
-
结论
综合来看,350-500 cSt的二甲基硅油是笔墨顺滑剂的理想选择:
- 350 cSt:通用性最强,尤其适合水性油墨和中等干燥速度的油性油墨。
- 500 cSt:更适合需要高光泽和抗粘连性的油性油墨或特殊印刷工艺。
实际应用中,需结合油墨类型、干燥方式及性能要求灵活调整,优先参考行业标准和成熟配方(如专利中的 350 cSt 复配方案),并通过小试验证最终效果。



