1、第十一章 其他精细化工产品第一节 粘合剂第二节 涂料第三节 染料与颜料第四节 印刷油墨第五节 精细陶瓷第一节 粘合剂概概 述述一、一、粘结机理粘结机理二二、主要包装印刷材料的粘结、主要包装印刷材料的粘结三、天然粘结剂和无机粘结剂三、天然粘结剂和无机粘结剂四四、合成树脂粘合剂、合成树脂粘合剂五、五、橡胶粘合剂橡胶粘合剂概概 述述 粘合剂：将两种同类或不同类的固体物质连接在一起的物质，又称粘接剂胶粘剂或直接称为胶，粘合剂是一种生产生活中不可缺少的材料粘合剂自从人类开始生活就应用到人们的生活中。例：粘土，动物的血液用来盖房子等目前粘合剂已应用到各个领域中。例：交通工具，航空航天工业，建筑，家具，医疗
2、器械等都有广泛的应用。在包装业和印刷业中也更是如此，例如在制作纸盒，纸箱，纸袋，复合塑料袋等包装容器中是绝对离不开的一种材料。1.1.粘合剂的组成粘合剂的组成 基料（连接料）+其他助剂（增塑剂 填料 固化剂等）2.2.粘结剂的分类粘结剂的分类 1）按基料类型来分：有机粘合剂 无机粘合剂 （淀粉白乳胶等）（水玻璃等）2）按粘合剂固化方式来分：溶剂挥发型 热熔型 反应固化型 3）按粘合剂状态来分：固体 乳液 溶液状 （松香等）（白乳胶等）一一 粘结的产生粘结的产生 粘合力粘附力：粘结剂和被粘物之间的力内聚力：粘结剂层（胶层）内部的力 注意：粘合力由粘附力和内聚力中最小的一个决定。内聚力又由粘合剂本
3、身来决定，如粘结剂的性质组成配比和固化工艺等。在满足粘合条件的情况下，涂层越薄越好。因为涂层越厚，缺陷越多。涂层薄，缺陷少，利于粘结剂分子的定向作用，也能充分发挥粘附力的作用，节约用胶量。一、粘结机理一、粘结机理 1.吸附原理（表面润湿）吸附原理（表面润湿）1）粘合剂与被粘物体表面之间有最大的接触。2）在接触面上，粘合剂对被粘物体表面有良好的亲和性。在液体和固体相接触的地方，液面发生弯曲，液面的切线与固体表面形成夹角接触角。液体LLGSLSG固体S 大气G讨论：1）若=0（接触面积最大），即液体完全附着在固体表面 （液体全面展开），表示完全润湿；2）若90,表示不易润湿，且越大，润湿性越差；4
4、）若=180，表示完全不润湿。粘附结合力：（微观上）化学键力或极性键力当三相作用力相互平衡的时候，则：SGSLLGcos 2 扩散理论扩散理论 粘结剂渗透（被粘高聚物）溶胀（甚至溶解）粘结界面消失 扩散理论的解释范围，主要用在高聚物之间，特别是热塑性高聚物之间的粘结现象。3 静电理论静电理论 静电理论认为：粘合力是由于界面上双电层之间静电引力的作用。4 化学键理论化学键理论 粘合剂与被粘物体表面发生化学反应形成化学键结合，但只限于反应性的特定的粘结剂品种。5 机械结合理论机械结合理论 粘合剂与被粘物体表面粗糙，粘结剂渗透到这些凸凹或孔隙中，固化后粘合剂与被粘物体粘结在一起。微观机械连接对于多孔
5、性材料的粘结强度有显著的贡献，但对于非孔性的表面，这种作用就不大。二、主要包装印刷材料的粘结二、主要包装印刷材料的粘结一一 纸材的粘结纸材的粘结 1.纸的特点及粘合剂的选择纸的特点及粘合剂的选择 1）纸的特点：以纤维素为主要成分，具有多孔性；品种多 2）粘合剂的选择标准：同种易吸水的纸：不考虑耐水性时选淀粉粘合剂；考虑耐水性时选择乳液型粘合剂，例VAE；同种难吸水的纸：一般采用乳液型粘合剂；一边易吸水，一边不吸水的纸：一般采用乳液型粘合剂；同种不吸水的纸：一般采用热熔胶。2.一般纸用粘合剂的应用与分类一般纸用粘合剂的应用与分类 粘结纸材料时，不需要前处理，可以直接粘结。因为纸材为纤维结构，有利
6、于水分的渗透，所以纸材的粘结常采用水分散型的粘合剂。粘结纸基标签常采用压敏型粘合剂。粘结涂层纸材可用压敏胶或热熔型粘合剂等。二二 主要包装用复合薄膜的粘结主要包装用复合薄膜的粘结（一）复合薄膜的组成（一）复合薄膜的组成 1）玻璃纸作为外层：易印刷，光泽度好，美观，但不宜热封 例：玻璃纸/聚乙烯或聚丙烯 玻璃纸/铝箔/聚乙烯 玻璃纸/聚乙烯/纸/聚乙烯 2）铝箔作为外层：光泽好，美观，有档次 例：铝箔/聚乙烯 铝箔/纸/聚乙烯 3）纸张作为外层：例：纸/聚乙烯 纸/铝箔/聚乙烯 4）塑料（以拉伸薄膜为主）作为外层：例：聚酯/聚乙烯 聚丙烯/聚乙烯 聚酯/铝箔/聚乙烯或聚丙烯（二）食品包装复合薄膜
7、粘合剂的条件（二）食品包装复合薄膜粘合剂的条件 完全无臭、无味。在食品卫生方面没有有害的萃取物。耐温性能好（层压时能耐100，热封时能耐 200，保存时能耐0以下温度）。受日光照射，不会发黄、发生分解。有良好的柔软性，层压品的剖面不会发生泄漏。耐油、耐碱和耐化学药品性好。适宜于凹版印刷，干燥快，易于取下。表面对油墨的粘合性好，不会引起油墨的发黄、变质。三三、天然粘结剂和无机粘结剂、天然粘结剂和无机粘结剂一一 葡萄糖衍生物粘结剂葡萄糖衍生物粘结剂 从植物中提取的胶质多数是葡萄糖衍生物，其分子式与基本结构如下：OOHHHCH2OHHOOHHnH6106(C H O)n具体包括：淀粉糊精阿拉伯胶及海
8、藻酸钠等。（一）淀粉（一）淀粉 纯白色颗粒状，不同类型的植物中淀粉结构有直链，支链之分，只是量多少不同。1 性质：不溶于水，在水中随温度的上升而膨胀，随后破裂而糊化。2 淀粉粘合剂：除淀粉外，还有其他添加剂 1）交联剂（固化剂）（可以防潮）：硼砂，提高粘结剂的耐水性，加入量为淀粉量的0.10.5%2）稀释剂：主要是尿素，双氧水，次氯酸钠等（使大分子链断裂，小分子稀且易糊化）加入量：尿素 510%双氧水 0.10.5%3）表面活性剂：主要提高粘结剂对被粘物表面的亲和性和 防止老化。主要为脂肪酸钠，加入量200）或白色（180190）固体颗粒；除糊精外，还需其他助剂。其他助剂：12%的甘油，提高胶
9、膜的弹性；0.651%的硼砂，提高糊精的粘结牢度 瓦楞纸板糊精粘合剂配方：糊精 100kg；硼砂 2.5kg；轻质碳酸钙 1.5kg；NaOH溶液（27）20kg；硼砂液（3kg硼砂+30kg水）33kg；水 45kg61062(CH O)HO（三）阿拉伯胶（桃胶）（三）阿拉伯胶（桃胶）呈白色至深红色硬脆固体，相对密度在1.31.4之间，溶解于甘油和水，不溶于有机溶剂。它是阿拉伯胶素酸（分子式为 ）的钾、钙、镁盐等转变成半乳糖和葡萄糖醛酸而形成的长链状聚合物，其分子结构式为：OOOHOHOHOHHHHHHHHHHHOCOOHCH2OOHHOH9186OHC（四）海藻酸钠（四）海藻酸钠 海藻酸钠
10、系-无水右旋甘露密醛酸钠的聚合物，具有下列结构：nOOHOHHHHHHCOONaO 海藻酸钠为白色至暗棕色固体，溶于水，不溶于有机溶剂，有亲水悬浮胶体的性质。这种海藻酸盐系由昆布属海藻，如黑海带、裙带菜等用碱萃取的水溶液中，添加乙醇所得的糊状沉淀物。亦可由海藻制碘过程的副产品中所得。二二 氨基酸衍生物粘合剂氨基酸衍生物粘合剂 蛋白质的基本组成单位为氨基酸，其分子式为：NH2CHCO（NHCHCO）nNHCHCOOH R R R 由于蛋白质是生命的基础，在一切生物体内大量存在。可以作为粘结剂的除植物蛋白外，基本上由动物体制取。（一）植物蛋白（一）植物蛋白 一般情况下将大豆蛋白与水一起配制成一定浓
11、度的溶液即可应用。但为了调解粘度或延长胶液的使用时间，还可加入适量的盐类如氯化钠、氯化铜、藻酸钠和果胶等，或者加入一定量的碱类等。例如：大豆蛋白等，粘结力比葡萄糖衍生物强，但耐水性差。（二）酪朊（二）酪朊 又称酪素和干酪素，主要成分：含磷蛋白。性质：无色无臭，白色或黄色，溶解于碱液或浓酸，在弱酸中沉淀，不溶于水醇类，有吸湿性，在常态下具有很强的粘合力。例如：木材金属木材木材等的粘结。（三）骨胶或明胶（三）骨胶或明胶 骨胶是骨胶朊衍生的蛋白质的总称，骨胶属于硬蛋白，加水分解便转化为明胶。明胶除纯度高品质好以外，与骨胶没有明显的区别。干燥的骨胶平均含水11%18%，相对密度约1.27。颜色、外形和
12、性能随原料和制造方法的不同而略有不同。明胶是透明的浅黄色小颗粒，无臭无味，在冷水中吸水膨胀，溶于热水，冷却后，凝胶。溶于甘油和醋酸，不溶于乙醇和乙醚。C102H149O38N31C102H151O39N31+H2O三三 其他天然树脂粘合剂其他天然树脂粘合剂 松香（松香酸天然热溶胶）虫胶 沥青（石油附属品）生漆（漆树）四四 无机粘合剂无机粘合剂（硅酸钠粘合剂，又称水玻璃或泡化碱）（硅酸钠粘合剂，又称水玻璃或泡化碱）由硅石与苛性钠共混融溶制成的粘稠液体，无色，无臭，呈碱性，以任意比例与水混合。包装用：氧化钠：二氧化硅=1：2.93.5 不同用途的硅酸钠粘合剂的特性参见表4-2，P262。四四、合成
13、树脂粘合剂、合成树脂粘合剂 合成树脂粘结剂是当今产量最大品种最多应用最广影响最大的粘结剂。热塑性粘合剂热固性粘合剂复合型粘合剂合成树脂粘合剂乳液型溶剂型热熔型一一 热塑性粘合剂热塑性粘合剂（一）一）乳液型粘合剂乳液型粘合剂 一般以水为分散介质，成本较低、无毒、色浅，有良好的稳定性和作业适应性。而且聚合物乳液的树脂相对分子量可以很高，因此粘合剂膜的强度较好。乳液粘合剂不用加热或加固化剂就能较快地固化。乳液粘合剂的最大缺点是耐水性不佳、蠕变性较大，当然这两个缺点可通过提高树脂的相对分子量得到一定的改善。乳液型粘合剂最具代表性的是聚醋酸乙烯及其共聚物。1.聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯 其结构为：CHCH
14、2COOCH3n 性质：醋酸乙烯为无色液体，有醋酸气味，不溶于水，能溶于醇、酯、酮及甲苯。在常温下能缓慢聚合，在光、热或过氧化物的作用下，聚合急剧加速。醋酸乙烯有挥发性和可燃性，他的蒸汽有微毒，使用和保存时要注意安全。2.乙烯乙烯醋酸乙烯共聚物醋酸乙烯共聚物 EVA乳液胶膜能耐寒、耐酸、耐碱、对氧、臭氧和紫外线较稳定，与其他树脂相容性好，无毒、储存期较长，低温成膜性较好，可用于粘合纸板盒加工纸、纸箱的封合、缠管、贴标签、贴包装盒开窗薄膜以及塑料薄膜、无纺布、铝箔等的粘结。3.丙烯酸酯及其衍生物丙烯酸酯及其衍生物CH2CRCOORn（二）溶剂型粘合剂二）溶剂型粘合剂 1.聚乙烯醇（聚乙烯醇（PV
15、A）溶剂：水，主要用来粘结纸-纸，纸和铝箔等。2.聚醋酸乙烯（聚醋酸乙烯（PVC）溶剂：水。聚醋酸乙烯粘结剂用来粘合玻璃纸、纸、织物及某些塑料，抗水性很好。3 纤维素衍生物纤维素衍生物 1）硝酸纤维素 溶剂：丙酮醋酸乙酯等（溶剂挥发干燥）主要粘结：纸织物玻璃等 2）醋酸纤维素粘合剂 溶剂：丙酮醋酸甲酯等 主要粘结：纸材织物玻璃等4 聚丙烯酸酯及其共聚物聚丙烯酸酯及其共聚物 溶剂：水酮类等；主要粘结：纸材塑料玻璃等5 5 聚氨酯黏合剂聚氨酯黏合剂（三）热熔性粘结剂（三）热熔性粘结剂 热熔性粘结剂是一种含溶剂或水的热塑性树脂为基体的固体的粘结剂。其受热时熔融，与被粘物粘结，粘结界面在冷却后固化，而
16、具有一定的粘结强度。这类粘结剂又称为热熔胶。组成：以热塑性树脂为粘结料，加入增粘剂和石蜡等配制而成。按不同性能要求，可适量加入增塑剂、抗氧剂和填料等。特点：固化速度快、多功能、粘结范围广、无溶剂、不污染环境 二二 热固型合成树脂粘结剂热固型合成树脂粘结剂 可以是单一组分，但绝大多数为多组分。由含多官能团的线性聚合物或单体，在固化剂或引发剂的作用下，生成不可逆的化学反应，或在加热等其他条件下，转变成不溶不熔物，获得一定的粘结力。热固型主要树脂有：脲醛树脂酚醛树脂环氧树脂（+固化剂）三聚氰胺甲醛树脂 聚氨酯树脂 这里主要介绍一下聚氨酯树脂 聚氨酯（聚氨酯（PU）热固型粘合剂）热固型粘合剂 一般有A
17、B两部分组成：A:含有-OH的聚酯或聚醚，作为主剂；B：多异氰酸酯（-NCO），作为固化剂（即交联剂）OCNRNHORCONH RNCOHOROH+OCNRNCONCONCONCO （NCO）基团不仅与（OH）产生交联反应，且还能与被粘物表面起化学反应，而牢固地粘结在一起，用于塑料塑料塑料铝箔等的干法复合。三三 复合型树脂粘合剂复合型树脂粘合剂 热塑性树脂粘结剂和热固性树脂粘结剂各有其特点,为了在某些特定的场合以及在结构件上应用,往往需要具有综合性能的粘结剂复合型树脂粘结剂。复合型树脂粘合剂品种很多。在包装工业中使用最多的是乙烯醋酸乙烯共聚物，丁腈酚醛树脂。丁腈橡胶因含有腈基，而对金属有很好的
18、粘合强度。如果再加上羟基，则使金属的粘合性有进一步的提高。用这样的活性剂化合物与酚醛树脂复合，在加热时一方面酚醛和丁腈橡胶中的双键结合而固化，另一方面丁腈橡胶中的腈基和酚醛树脂的羟甲基反应，具有和硫化同样的交联作用。五、橡胶粘合剂五、橡胶粘合剂 一一 丁腈橡胶粘合剂丁腈橡胶粘合剂 丁腈橡胶是丁二烯和丙烯腈乳聚合的共聚物，其结构为：CH2CH m CH2CH=CHCH2 n CN 根据m 的变化有不同型号，一般丙烯腈含量在30%40%之间，特点有：粘结强度大，有良好的耐油，耐热，耐水性能，适用于金属、塑料、合成橡胶、木材、织物等多种材料的粘合。二二 丁苯橡胶粘合剂丁苯橡胶粘合剂 丁苯橡胶由丁二烯
19、与苯乙烯在2550以上（高温丁苯橡胶）或在10以下（低温丁苯橡胶）乳液聚合制得的无规共聚物，其结构为：CHCH m CH2CH=CHCH2 n 丁苯橡胶的固有粘性较差，所以很少单独作粘结剂用，大多采用其他树脂来改进如粘性、内聚强度和耐热性等这样一些性质。提高丁苯橡胶粘结剂性能的树脂有松香、松香酯和一些热塑性酚醛等。第二节 涂料涂料的定义 涂料是用一种含颜料或不含颜料的有机高分子胶体的混合物溶液或粉末。涂料的主要作用（一）保护作用（二）美化、装饰作用（三）标志作用（四）涂料的特殊作用（一）保护作用 涂在物体上的涂膜有很强的附着能力，起着隔离水 分、烟雾以及外来物质（雨淋、酸、盐和微生物）的腐蚀，
20、使物体表面受到保护，延长使用寿命。（二）美化、装饰作用 通过对汽车车身的涂装，使汽车外表有光亮美丽的外观、协调或对比强烈的色调，凸显汽车的种类、作用、用途、档次等等。（三）标志作用 涂料可以改变物体表面的颜色，不同的颜色对人们 的视觉、精神、心理将产生种种不同的反应。常用 涂料的不同颜色表示危险、警告、前进、停止等信 号。（四）涂装的特殊作用 绝缘作用，防振、消声、隔热作用，防浸泡、冲击、微生物腐蚀作用，抗辐射、隐蔽等作用。涂料的组成一、组成成分分类 油料、树脂、颜料（填充剂）、溶剂、催干剂和其他辅助材料等组成。二、按物质类型分类成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质三部分。1、成膜物质主要成膜
21、物质用油料或树脂在涂料中做粘合剂。以油料为主要成膜物质制成的涂料称为油基漆。以树脂为主要成膜物质制成的涂料称为树脂漆。2、次要成膜物质（不能单独成膜）颜料是构成漆膜的主要成分之一，离开主要成膜物质，不能单独成膜。颜料的作用：提高漆膜的致密度、耐水性、耐气候性、机械强度（硬度、抗磨性）、延长漆膜的使用寿命。颜料的分类：按颜料的性质分为有机颜料和无机料。按用途可分为着色颜料、防腐颜料、体质颜料。3、辅助成膜物质（不能单独成膜）辅助成膜物质分为溶剂和辅助材料两类。溶剂可分为真溶剂、助溶剂和稀释剂三类。溶剂在涂料形成涂膜过程中逐渐挥发掉。辅助材料有催干剂、增塑剂、抗结皮剂、消泡剂、分散剂、防霉剂、杀虫
22、剂。以上材料在涂料中的比例虽少，在其组分中起非常重要的作用 涂料的主要种类 油脂涂料 天然树脂涂料 酚醛树脂涂料 油脂涂料是以干性油（如桐油、亚麻油、梓油等）为主要成膜物质的涂料。干性油、天然树脂、颜料、溶剂、催干剂等组成。油脂涂料的干燥是靠脂防酸碳链上的不饱和双键自动氧化聚合，成为体型结构而固化成膜的。在不饱和脂防酸分子结构中不同位置上有不同的双键个数，双键愈多（不饱和度愈大），愈容易干燥。例如桐油酸有三个共轭双键，所以化学结构性质活泼，很容易干燥。油脂涂料的性能：易于生产、价廉；漆膜柔韧性、附着力好，有一定的防护和装饰作用；漆膜干燥可自然干燥、也可烘干，漆膜干燥缓慢、漆膜软、不易打磨、耐候
23、性、耐水性、耐化学性、硬度、光泽较差；涂装方便，可刷涂、喷涂、浸涂、流平性好，但膜厚易起皱。油脂涂料主要应用于建筑、维修涂筑、维修涂装工程要求不高的工程上。天然树脂类涂料是以干性植物油与天然树脂为主要成膜物质，加入颜料、催干剂、溶剂而成。主要品种：脂胶磁漆、脂胶调和漆、脂胶腻子、钙脂漆、虫胶清漆、大漆等。酚醛树脂类涂料是以酚醛树脂和改性酚醛树脂与干性植物油作为主要基料。根据使用原料不同，加入不同种类的催干剂、颜料和辅助材料调制而成。酚醛树脂具有良好的耐水、防潮、绝缘等优点，多用于交通工具、机械、仪表、电表、电器、建筑、木制品等做底漆、罩光和室内用漆。醇酸树脂涂料是以醇酸树脂为主要成膜物质的一类
24、涂料。来源有三种：多元醇类、多元酸类和植物油脂类。采用多元醇、多元酸和植物油脂脂肪酸通过脂化、缩合制成的树脂是合成树脂中最重要的一类树脂，在涂料工业中用途极为广泛，起着主导作用。氨基树脂类涂料是以氨基树脂与醇酸树脂混合制成的。这类涂料经烘烤成膜，所形成的涂层附着力强、色泽鲜艳、机械强度高、光泽好，有优良的保光保色性，具有耐油、耐水、耐碱、耐溶剂、耐热、抗老化等优点。其缺点是涂层必须烘烤才能成膜，且烘烤温度不能过高，否则涂层会变色、变脆，使涂层性能下降。丙稀酸树脂是由甲基丙烯酸脂与丙脂烯酸脂共聚 树脂配置成的涂料。涂料一般有热固性和热塑性两种。特点：清漆色浅、漆膜干燥后坚硬光亮持久、耐水、耐酸碱
25、，耐腐蚀性、耐热性强等特点。环氧树脂类涂料是以环氧树脂和改性环氧树脂为主要成膜物质的一类涂料，这类涂料干燥成膜后其涂层坚硬耐磨、柔韧性好，耐水、耐热、耐腐蚀，有好的附着力，电绝缘性好。其缺点是不耐紫外线，室外使用时涂层易失光、龟裂和粉化。聚氨酯树脂类涂料是以聚氨基甲酸酯树脂为基料的简称。从使用上可以分为单组份和双组份两类。具有漆膜坚硬耐磨，以及优异的耐化学腐蚀性、良好的耐油、耐溶剂性能等。其缺点是涂料价格昂贵、施工条件苛刻。涂料展望 水溶性涂料水溶性涂料 水性涂料是以水为分散介质的涂料。从60年代出现以来，经历了迅速的发展、稳定、再发展的三个时期，到目前已形成了一个多品种、多性能、多用途的完整
26、体系。涂料的主要成膜物质通常是固体或粘稠的液体。为了使涂料涂装成膜、涂料的制造，消耗了大量的有机溶剂，成膜后有机溶剂又挥发到大气中，即造成大气污染，又是对有机溶剂的严重浪费，还容易引起中毒、火灾、爆炸的危险。水性涂料是以水部分地以至全部地替代有机溶剂，涂装过程中消除了有机溶剂的危害，又节约了大量的有机溶剂。水性涂料的品种不断增加，其性能与溶剂型涂料相比美。电泳涂料的出现，便比较先进的电泳涂装流水作业线，提高了劳动生产效率，改善了涂装条件。第三节 染料与颜料本章要掌握的内容：本章要掌握的内容：染色的种类染色的种类各个类别的应用对象各个类别的应用对象染色机理染色机理重氮与偶合的反应机理、影响因素重
27、氮与偶合的反应机理、影响因素合成方法（蒽醌类）合成方法（蒽醌类）1 1、概、概 述述一、染料的概念一、染料的概念染色方式：染色方式：染色：染色：着色：着色：涂色：涂色：由外部进入到被染物质内部，如纤维、皮革由外部进入到被染物质内部，如纤维、皮革将染料分散到组成物之中，如塑料、橡胶将染料分散到组成物之中，如塑料、橡胶 使染料附着于物体表面呈色，如涂料、油漆使染料附着于物体表面呈色，如涂料、油漆染色：染色：就是使染料通过化学或物理化学就是使染料通过化学或物理化学方式结合在织物纤维上，使织物具有一方式结合在织物纤维上，使织物具有一定色泽的全部加工过程。定色泽的全部加工过程。染色过程染色过程3.固着固
28、着2.扩散扩散1.吸附吸附着色：着色：在物体形在物体形成最后固体之前，成最后固体之前，将染料分散于组将染料分散于组成物中，成型后成物中，成型后即得有颜色的固即得有颜色的固体。体。涂色：涂色：一、染料的分类一、染料的分类按结构分类：按结构分类：1、偶氮染料：、偶氮染料：NN在分子结构中含偶氮基在分子结构中含偶氮基NNNaO3SOH酸性橙一、染料的分类一、染料的分类按结构分类：按结构分类：2、蒽醌染料：、蒽醌染料：OOOOOHOH在分子结构中含蒽醌结构在分子结构中含蒽醌结构茜素茜素一、染料的分类一、染料的分类按结构分类：按结构分类：3、靛族染料、靛族染料NHHNOOSSOO靛蓝靛蓝硫靛红硫靛红一、
29、染料的分类一、染料的分类按结构分类：按结构分类：酞菁酞菁NHNNNNNNHN4、酞菁染料、酞菁染料一、染料的分类一、染料的分类按结构分类：按结构分类：5、芳甲烷染料、芳甲烷染料CNHClH3CCH3H3CHNNHCH3CHOO3S-N(C2H5)2N(C2H5)2SO3-金胺金胺G（C.I.碱性黄碱性黄 3，341005）酸性蓝酸性蓝A（C.I.酸性蓝酸性蓝 7，42080）一、染料的分类一、染料的分类按结构分类：按结构分类：6、硝基和亚硝基类染料：、硝基和亚硝基类染料：分子中含有硝基或亚硝基分子中含有硝基或亚硝基ONaNO2NaO3SNO2黄色酸性染料黄色酸性染料 硫化染料硫化染料结构特征：
30、分子中含有结构特征：分子中含有S结构结构或多硫结构或多硫结构SH2NH3CNOSOOSNH3NCH3 硫化蓝BN 菁系染料菁系染料(次甲基染料次甲基染料)结构特征：含有一个或多个结构特征：含有一个或多个CH=CNCH3CCNCH3CH3CH3CCCHH阳离子橙R一、染料的分类一、染料的分类按应用分类：按应用分类：1、酸性染料、酸性染料分子中含有磺酸基、羧基等酸性基团，可溶于水。分子中含有磺酸基、羧基等酸性基团，可溶于水。主要为偶氮和蒽醌结构，少数为芳甲烷结构主要为偶氮和蒽醌结构，少数为芳甲烷结构常用于蛋白质纤维分子和尼龙、皮革染色常用于蛋白质纤维分子和尼龙、皮革染色染色在酸性染浴中进行染色在酸
31、性染浴中进行结构特点：结构特点：染色对象：染色对象：染色条件：染色条件：酸性基团与蛋白质纤维中的氨基以离子键结合酸性基团与蛋白质纤维中的氨基以离子键结合染色机理：染色机理：一、染料的分类一、染料的分类按应用分类：按应用分类：2、活性染料、活性染料分子中含有反应性基团分子中含有反应性基团常用于印染麻、棉等纤维以及染色与印花常用于印染麻、棉等纤维以及染色与印花结构特点：结构特点：染色对象：染色对象：与纤维分子中的羟基、氨基以共价键结合与纤维分子中的羟基、氨基以共价键结合染色机理：染色机理：一、染料的分类一、染料的分类按应用分类：按应用分类：3、分散染料、分散染料分子中不水溶性基团分子中不水溶性基团
32、常用于涤纶、晴纶等合成纤维的染色和印花常用于涤纶、晴纶等合成纤维的染色和印花结构特点：结构特点：染色对象：染色对象：用分散剂将染料分散成颗粒状而对纤维染色用分散剂将染料分散成颗粒状而对纤维染色染色机理：染色机理：一、染料的分类一、染料的分类按应用分类：按应用分类：4、还原染料、还原染料分子中不含水溶性基团，不溶于水分子中不含水溶性基团，不溶于水常用于纤维素纤维、棉花的染色和印花常用于纤维素纤维、棉花的染色和印花结构特点：结构特点：染色对象：染色对象：先被还原成可溶性的钠盐使纤维着色，再经氧先被还原成可溶性的钠盐使纤维着色，再经氧化成原来的颜色。化成原来的颜色。染色机理：染色机理：一、染料的分类
33、一、染料的分类按应用分类：按应用分类：5、阳离子染料、阳离子染料分子呈阳离子状态，可溶于水分子呈阳离子状态，可溶于水常用于晴纶（聚丙烯纤维）的染色常用于晴纶（聚丙烯纤维）的染色结构特点：结构特点：染色对象：染色对象：与纤维分子上的羧基成盐与纤维分子上的羧基成盐染色机理：染色机理：一、染料的分类一、染料的分类按应用分类：按应用分类：6、直接染料、直接染料分子呈线性且含有磺酸基、羧基等水溶性基团分子呈线性且含有磺酸基、羧基等水溶性基团纤维素纤维、蚕丝、纸张、皮革纤维素纤维、蚕丝、纸张、皮革结构特点：结构特点：染色对象：染色对象：染料分子和纤维分子以范德华力和氢键结合染料分子和纤维分子以范德华力和氢
34、键结合染色机理：染色机理：一、染料的分类一、染料的分类按应用分类：按应用分类：7、冰染染料、冰染染料纤维素纤维、棉花织物纤维素纤维、棉花织物染色对象：染色对象：重氮组分和偶氮组分直接在纤维上反应形成不重氮组分和偶氮组分直接在纤维上反应形成不溶性的偶氮染料而染色溶性的偶氮染料而染色染色机理：染色机理：05的冰水浴中进行的冰水浴中进行染色条件：染色条件：一、染料的分类一、染料的分类按应用分类：按应用分类：8、硫化染料、硫化染料芳香族化合物与硫或多硫化钠相互反应而成，芳香族化合物与硫或多硫化钠相互反应而成，不溶于水不溶于水结构特点：结构特点：类似于还原染料类似于还原染料染色机理：染色机理：在硫化碱溶
35、液中被还原成可溶状态在硫化碱溶液中被还原成可溶状态染色条件：染色条件：纤维素纤维纤维素纤维染色对象：染色对象：一、染料的分类一、染料的分类按应用分类：按应用分类：9、缩聚染料、缩聚染料含水溶性基团，可溶于水含水溶性基团，可溶于水结构特点：结构特点：在纤维上脱去水溶性基团而发生分子间缩聚反在纤维上脱去水溶性基团而发生分子间缩聚反应应染色机理：染色机理：主要用于纤维素纤维的染色和印花主要用于纤维素纤维的染色和印花染色对象：染色对象：二、染料的命名二、染料的命名染料的名称分三部分：染料的名称分三部分：表示染料的应用类别（表示染料的应用类别（31个）个）冠称：冠称：表示染料的色泽（表示染料的色泽（30
36、个）个）色称：色称：以英文字母或数字符号表示染料的色光、形态以英文字母或数字符号表示染料的色光、形态以及特殊性能和用途以及特殊性能和用途尾称：尾称：例：活性嫩绿例：活性嫩绿 KN-B 同一分类的染料为了进一步区分，还需在词尾把染料同一分类的染料为了进一步区分，还需在词尾把染料类型的项加在其它字母之前，用横线分开。类型的项加在其它字母之前，用横线分开。使用几个字母或者数字与字母的组合表明色光的强弱使用几个字母或者数字与字母的组合表明色光的强弱或性能的差异。或性能的差异。例：例：GG(2G)、GGG（3G）三、染料的商品化三、染料的商品化 合成的染料原药一般不能直接用于染色，经过混合、研合成的染料
37、原药一般不能直接用于染色，经过混合、研磨，加入一定量的填充剂和助剂加工成商品染料，这一标准磨，加入一定量的填充剂和助剂加工成商品染料，这一标准化过程称为染料的化过程称为染料的商品化商品化。常用的助剂有：稀释剂。润湿剂、扩散剂、稳定剂、常用的助剂有：稀释剂。润湿剂、扩散剂、稳定剂、助溶剂、软水剂助溶剂、软水剂四、四、染料索引染料索引简介简介 染料索引染料索引（Colour Index简称简称C.I.）是一部国际）是一部国际性的染料（颜料）品种汇编工具书。它将世界上各主要性的染料（颜料）品种汇编工具书。它将世界上各主要染料企业的商品，按照它们的应用性质和化学结构归类染料企业的商品，按照它们的应用性
38、质和化学结构归类编号，逐一说明它们的应用特性，列出它们的结构式，编号，逐一说明它们的应用特性，列出它们的结构式，有的还给出它们合成方法的参考文献，并附有商品名称有的还给出它们合成方法的参考文献，并附有商品名称对照表。对照表。如如C.I.颜料红颜料红254，254即表示此种染料在即表示此种染料在染料索染料索引引中的编号。中的编号。四、禁用染料四、禁用染料 指在使用过程中因偶氮键断裂而会分解出有害芳香指在使用过程中因偶氮键断裂而会分解出有害芳香胺的染料。胺的染料。致病机理：致病机理：某些偶氮染料偶氮键可能断裂而释放出有害某些偶氮染料偶氮键可能断裂而释放出有害芳香胺，这些有害物质透过皮肤进入人体，芳
39、香胺，这些有害物质透过皮肤进入人体，诱发癌症或引起过敏。诱发癌症或引起过敏。1994年德国政府颁布了一项禁止使用以年德国政府颁布了一项禁止使用以22个有害芳个有害芳香胺为原料制造的偶氮染料的法令，涉及的染料有香胺为原料制造的偶氮染料的法令，涉及的染料有240余种。余种。欧盟的法规规定织物上允许含有的有害芳香胺的量为欧盟的法规规定织物上允许含有的有害芳香胺的量为30mg/kg.五、染料的发展史五、染料的发展史五、染料的发展史五、染料的发展史 栀子栀子 茜草茜草蓝草蓝草红花红花紫草紫草柞树柞树无机颜料雄黄雄黄石青石青朱砂朱砂赤铁矿赤铁矿石绿石绿黑色青赤黄黑白 西中 北 南 东五色与五行、五方的关系
40、图五色与五行、五方的关系图青木赤火土黄白金黑水传统染色传统染色技术和色技术和色彩文化的彩文化的主体在先主体在先秦时期就秦时期就已经形成已经形成蜡蜡 染染 五、染料的发展史五、染料的发展史五、染料的发展史五、染料的发展史2 2、光和颜色、光和颜色一、颜色一、颜色一、颜色一、颜色光的三原色：光的三原色：红、绿、蓝红、绿、蓝颜料的三原色：颜料的三原色：红、黄、蓝红、黄、蓝 射射线线x射射线线紫紫外外光光红红外外光光微微波波无无线线电电波波10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm可可 见见 光光染色机理染色机理 人眼能感觉到的光称为可见
41、光，其波长范围380760nm。当一束白光通过溶液时，溶液选择吸收了白光中的某种色光，则溶液呈现透射光的颜色。例如：例如：硫酸铜溶液因吸收了白光中的黄光而呈现蓝色因此，溶液的颜色是由透射光的波长决定的。1 有色溶液对光的选择性吸收有色溶液对光的选择性吸收物质颜色吸收光物质颜色吸收光颜色/nm颜色/nm黄绿紫400450紫黄绿560580黄蓝450480蓝黄580600橙青蓝480490青蓝橙600650红青490500青红650760紫红绿500560物质的颜色与吸收光波长的关系物质的颜色与吸收光波长的关系光的互补色示意图光的互补色示意图物质对光的吸收物质对光的吸收物质的颜色与光的关系物质的颜
42、色与光的关系完全吸收完全吸收完全透过完全透过吸收黄色光吸收黄色光光谱示意光谱示意表观现象示意表观现象示意物质的颜色和对光的选择性吸收物质的颜色和对光的选择性吸收（1）物质对光产生选择性吸收的原因：）物质对光产生选择性吸收的原因：由于不同物质的分子其由于不同物质的分子其组成和结构组成和结构不同，它不同，它们所具有的特征们所具有的特征能级能级也不同，故能级差不同，也不同，故能级差不同，而各物质只能吸收与它们分子内部能级差相当而各物质只能吸收与它们分子内部能级差相当的光辐射，所以不同物质对不同波长光的吸收的光辐射，所以不同物质对不同波长光的吸收具有选择性。具有选择性。n=1n=2n=3n=4（2）物
43、质的颜色与光吸收的关系物质的颜色与光吸收的关系 物质之所以有颜色，是它对不同波长的可见光物质之所以有颜色，是它对不同波长的可见光具有选择性吸收的结果。具有选择性吸收的结果。物质呈现出的颜色恰恰物质呈现出的颜色恰恰是它所吸收光的互补色是它所吸收光的互补色，而且溶液颜色的深浅，而且溶液颜色的深浅，决定于溶液吸收光的量的多少，即取决于吸光物决定于溶液吸收光的量的多少，即取决于吸光物质浓度的高低。质浓度的高低。二、光和能量二、光和能量三、颜色和化学结构的关系三、颜色和化学结构的关系三、颜色和化学结构的关系三、颜色和化学结构的关系 染料分子在结构上必须具有一定的共轭链，共轭链越染料分子在结构上必须具有一
44、定的共轭链，共轭链越长，其吸收光的波长也就相应延长，它的颜色也就变深一长，其吸收光的波长也就相应延长，它的颜色也就变深一些。些。三、颜色和化学结构的关系三、颜色和化学结构的关系三、颜色和化学结构的关系三、颜色和化学结构的关系三、颜色和化学结构的关系三、颜色和化学结构的关系第四节 印刷油墨 4.1概述 4.2印刷油墨的主要性能 4.3油墨的组成和原料 4.5各种印刷油墨 4.6印刷油墨的展望概述 油墨是用于包装材料印刷的重要材料，它通过印刷将图案、文字表现在承印物上油墨中包括主要成分和辅助成分，它们均匀地混合并经反复轧制而成一种粘性胶状流体。由颜料、连结料和助剂和溶剂等组成。用于书刊、包装装潢、
45、建筑装饰等各种印刷。随着社会需求增大，油墨品种和产量也相应扩展和增长4.2印刷油墨的主要性能 4.2.1油墨的粘度 4.2.4油墨的干燥 4.2.3油墨的触变性 4.2.2油墨的粘着性4.2.1油墨的粘度 油墨在流动中表现出来的内摩擦特性，叫做油墨的粘滞性，量度油墨粘滞性的物理量，叫做油墨的粘度。油墨的粘度可以用粘度计来测量，常用的粘度计有平行板粘度计，旋转粘度计，拉雷粘度计等。印刷机的速度愈快，要求油墨的流动性愈大，粘度愈小。油墨的粘度，可以用调墨油或油墨稀释剂进行调整。4.2.2油墨的干燥油墨的干燥比较复杂，主要有以下三种形式。渗透干燥。油墨中的连结料，有一部分渗透到承印物里，另一部分与颜
46、料一起固着在承印物表面而干燥。高速卷筒纸印刷机使用的非热固性轮转油墨，一般以渗透干燥为主，主要印刷报纸、期刊。氧化聚合干燥。油墨中的连结料和空气中的氧气发生聚合反应，在承印物表面成膜而干燥。胶印亮光树脂油墨，颜色鲜艳，光泽性好，主要以氧化聚合干燥为主，用于印刷高档精细的胶印产品。挥发干燥。油墨中的部分连结料，挥发到空气中，剩余的连结料连同颜料固着在承印物表面而干燥。凹版印刷油墨是用挥发型溶剂为连结料的，所用的连结料是对人体有危害的苯、二甲苯。目前已经研制了以水为溶剂的水性油墨，用于凹印和柔性版印刷，减少了对环境的污染，很有发展前途。挥发干燥的油墨特别适合印刷没有吸收性的薄膜材料，如塑料薄膜、金
47、属箔等。4.2.3油墨的触变性 在一定的温度下，油墨经搅拌或施加机械外力后，流动性得到改善，粘度下降；静置后，流动性又变得不好，粘度上升，这种性质叫做油墨的触变性。印刷过程中，如果油墨的触变性不良，则会发生“下墨不畅”，传墨不均匀，网点严重扩大等印刷故障。为了防止上述故障的发生，需用墨铲经常搅拌墨斗中的油墨或在墨斗中安装油墨搅拌器不时搅拌油墨。4.2.4油墨的粘着性 油墨从墨斗向墨辊、印版、（橡皮布）承印物表面转移时，油墨薄膜先是分裂，而后转移，墨膜在这一动态过程中表现出来的阻止墨膜破裂的能力，叫做油墨的粘着性。量度油墨粘着性的物理量，叫做油墨的Tack值。油墨的Tack值可以用油墨粘着性仪来
48、测量。印刷过程中，如果油墨的粘着性和承印物的性能、印刷条件不匹配，则会发生纸张的掉粉、掉毛、油墨叠印不良、印刷版脏污等印刷故障。油墨的粘着性，可以用撤粘剂或ZY油墨添加剂进行调整4.3油墨的组成和原料油墨的组成和原料 4.3.1色料 4.3.2连接料4.3.1色料 包括颜料和染料，颜料分有机颜料和无机颜料，前者色调鲜艳，着色力强，放干时间短，所以在油墨中应用较广，如偶氮系、酞青系颜料；后者耐光性、耐热性、耐溶剂性、隐蔽力均较好，如钛白、镉红、铬绿、群青等。颜料以微粒态着色，并不溶解，是油墨中最常用的色料。而染料在使用时配制成溶液，呈分子态着色，效果不如颜料。色料能给油墨以不同的颜色和色浓度，并
49、使油墨具有一定的粘稠度和干燥性。4.3.2连接料 也是油墨的主要成分之一，起分散色料和辅助料的媒介作用，是由少量天然树脂、合成树脂、纤维素、橡胶衍生物等溶于干性油或溶剂中制得。有一定的流动性，使油墨在印刷后形成均匀的薄层，干燥后形成有一定强度的膜层，并对颜料起保护作用，使其难以脱落。连结料对油墨的传递性、亮度、固着速度等印刷适性和印刷效果有很大影响，因此，选择合适的连接料是保证印刷良好的关键之一，要能根据包装材料、印刷要求等的不同，随时调整连接料的组成和配比。4.5各种印刷油墨各种印刷油墨 凸版油墨 网孔版油墨 凹版油墨 平版油墨1、凸版油墨 用以印刷书刊、报纸、画册、单据、帐簿等的一类油墨。
50、凸版印刷主要特征是印刷版面着墨部分凸出于非着墨部分。凸版油墨按印刷机种类和印制品的用途又分铅印油墨、铜版油墨、凸版轮转油墨、柔性凸版油墨2、网孔版油墨 通过印版的网孔漏印到承印表面进行印刷的一类油墨。网孔版油墨又分为誊写油墨和丝网版油墨。油墨制造工艺可分为搅拌预分散和研磨细分散两个阶段。前者将配好的颜料和连结料在容器内加以搅拌成浆状物；后者在搅拌的浆料中仍需再研磨细分散，以较大的机械压力和剪切力克服颜料的凝聚力，最终成为悬浮胶体状的油墨。3、凹版油墨 适用凹版印刷的一类油墨。印刷时凹入于版面的图纹部分上墨，将非图纹部分的墨擦去或刮净，然后进行印刷。有雕刻凹版油墨和照相凹版油墨之分。网孔版油墨4
