移印膠頭的配方和工藝

    移印工藝和膠印工藝一樣屬于間接印刷方式。膠印工藝通過橡皮布轉移PS版上的圖文油墨，而移印工藝通過移印膠頭轉移移印凹版上的圖文區油墨，因此，移印膠頭和橡皮布一樣對于印刷質量起著決定性的作用。移印印刷過程中，移印膠頭先通過壓縮變形而使膠頭表面蘸起凹版圖文區的油墨，再移動到承印物表面通過壓縮變形而使膠頭表面的油墨轉移到承印物上。

一、移印膠頭應具備的特性

1．  良好的吸墨性和脫墨性

吸墨性和脫墨性是一對矛盾，實際上它意味著油墨層在受到均衡壓力時從高濃度區向低濃度區的擴散方式。在蘸墨時，移印凹版處的油墨濃度高，膠頭表面墨層濃度低，膠頭壓縮變形時，分布在膠頭壓縮區與凹版間的墨層濃度會重新分布，也就是一部分墨層受膠頭表面粘附力的吸引粘到膠頭表面，另一部分受凹版表面粘附力的吸引殘留在凹版表面，這時候表現為膠頭的吸墨性。膠頭與承印物的接觸過程則主要表現為脫墨性。膠頭受壓變形時，表面的油墨出現分離。一部分油墨轉移到承印物上，另一部分留在膠頭表面。

2．  良好的回彈性

移印膠頭在變形中吸墨，又在變形中脫墨。移印鋼版上圖文呈平面形，如果承印物表面也是平面，那么要想保證圖文不因移印膠頭的永久變形而變形，移印膠頭具有良好的回彈性至關重要。在壽命期中，移印膠頭出現微小的變形（不可恢復），將會給印刷質量帶來嚴重影響。

3．  良好的耐溶劑性能

移印膠頭必須具備耐油墨中各種溶劑腐蝕的能力。網印油墨和移印油墨通常都是粘度較大的溶劑基油墨，其溶劑有溶劑汽油、醋酸乙酯、丙酮、醋酸丁醋、甲乙酮（丁酮）、環己酮等，實驗證明，硅橡膠移印膠頭對上述溶劑都有良好的耐抗性。

二、移印膠頭的制作原理 

1．橡膠的硫化體系，是橡膠工業取得長足進步的基礎。移印膠頭正是利用室溫硫化硅橡膠在硫化劑等的作用下交聯成網狀結構的彈性體的原理制成的。

橡膠就是一些大分子鏈的碳氫化合物，主鏈上僅會有碳原子的橡膠叫碳鏈橡膠；主鏈上除碳原子外還含有其它原子的橡膠叫雜鏈橡膠；如果主鏈上含有硅（Si）、錫（Sn）、硼（B）等原子的有機基團的橡膠，則稱元素有機高聚物。硅橡膠就是主鏈上含有有機硅基團的元素有機高聚物。硅橡膠的硫化工藝有兩種，一種是高溫硫化，與之對應的硅橡膠稱為高溫硫化硅橡膠，簡稱HTV；另一種是室溫硫化，與之相對應的硅橡膠稱為室溫硫化硅橡膠，簡稱RTV。室溫硫化硅橡膠又分為兩種，一種是加成型，另一種是縮合型。

2．縮合型的硅橡膠合有端羥基（－OH），容易和含易水解基團（－OCH3、－OCOCH3）的硅烷縮會，進行室溫硫化，交聯劑是硅酸乙醇，催化劑是二月硅酸二丁基錫酸鹽。加成型的硅橡膠一般含有-CH＝CH，端基，通常用含有Si－H鍵的聚硅氧烷作交聯劑進行自加成反應交聯成彈性體。

3．防護體系，移印膠頭在使用過程中，會受到熱和反復機械壓縮的綜合作用，導致分子結構變化，從而使膠頭表觀發粘、龜裂、變色，逐步失去使用性能，這種現象叫老化。為抑制和減緩老化的速度，通常在膠頭的配方中添加防護體系。

膠頭還有一個老化現象是氧侵蝕，當它被1％～2．5％的氧侵蝕后就不能使用。因此，抽真空除氧便是制作硅膠頭的關鍵之一。

三、移印膠頭的制作工藝

1．移印膠頭的配方

　　（1）硅橡膠——各種類型的室溫硫化硅橡膠 字串3

　　（2）硅油——用于改善移印膠頭硬度和加工性能的結構控制劑

　　（3）月掛酸二丁基錫－－促進劑 字串1

　　（4）硅酸乙酯——交聯劑

2．硅油的含量

　　硅油的含量多小直接影響移印膠頭的硬度，但是硅油與硅橡膠的比例有一個允許范圍，在這個范圍內，移印膠頭的物理性能較佳。這個范圍越小，說明硅油和硅橡膠的相容性越小；范圍越大，說明相容性越大。這個范圍可以通過實驗來確定，也就是說這個比例不是任意的，超過這個比例，制出的膠頭就不能使用。

3．硫化劑的含量 

　　硫化劑的含量一般控制在5％質量比以內，過少則硅橡膠交聯不充分，硫化膠內就會含有生膠成分，表現為發粘；硫化劑含量過大，則使膠頭變得發脆，撕裂強度較低。要提高硅膠頭的抗撕裂強度可在橡膠配方中加入適量的補強劑如沒黑、白炭黑等。

4．工藝過程

（1）配制膠液

　　按照配方中各組分的比例，先計算出要制作的膠頭體積，然后再大致算出各組分的質量，并分別倒入固定的容器中。

（2）攪拌

　　將混合膠液在攪拌機下充分攪拌，使之混合均勻，形成穩定、色澤一致的液體。

（3）抽真空

　　將混合液體置于真空泵下，抽真空處理。硅橡膠硫化過程中會有水蒸氣產生，而且由于硅橡膠混合液粘度較大，攪拌時容易夾雜有空氣，為防止氣體混入彈性體內，事先進行抽真空處理是必不可少的。

（4）制作膠頭模型

對不同的承印物形狀和面積要設計相對應的膠頭。膠頭的設計應考慮排氣功能和預期變形處理。設計好的膠頭再交由機械加工部門制作鋁合金模型，然后用不飽和聚酯樹脂澆鑄出母模。母模即是用來澆鑄成品膠頭的必備工具。澆鑄前，要先在母模內壁均勻涂布脫模劑，以利脫模。

（5）硫化條件

　　室溫　　　　　　　25℃ 

　　凝膠時間　　　　　2h

　　固化時間　　　　　8h

四、移印膠頭的性質

1．硬度

硬度表征膠頭抵抗壓縮變形的能力。在印刷中，較軟的膠頭可以獲得較大的變形，適宜對曲率大的承印物印刷；而較硬的膠頭變形較小，印刷時網點擴大也小，適用于平面印刷物或階調印刷品的印刷。調整膠頭的硬度，除了調整硅油的含量外，關鍵是選準軟化劑。

2．撕裂強度

橡膠的撕裂通常從缺陷或微裂紋處發生，然后發展至斷裂。撕裂強度往往與交聯密度有關，在適當的交聯密度下，撕裂強度最大。而交聯劑含量過多，往往撕裂強度降低。

3．耐疲勞破壞

移印膠頭在受到反復的動態壓縮作用下，結構與性能發生變化的現象，叫做“疲勞”。隨著疲勞過程的延續，硅橡膠變得松弛，表面龜裂，出現裂口，并慢慢擴展到完全破裂，這叫做“疲勞破壞”。

硅橡膠的疲勞過程包含裂口生成和裂口擴展兩個階段。一般情況下，可用橡膠并用或組合硫化的方法來提高硅橡膠的耐疲勞性能。

4．耐有機溶劑

移印膠頭經常接觸油墨和溶劑，耐溶劑性能如何將直接影響其使用壽命。

橡膠與溶劑之間的相互作用如何可用溶劑對硅橡膠的溶解度來表示。化學結構越相似，溶劑對硅橡膠的溶解力越強。實驗證明，除了苯和二甲苯能對硅橡膠造成一定危害外，其它溶劑均不會對硅橡膠有影響。

硅橡膠在有機溶劑中溶解度的大小可用溶解度參數來表示，溶解度參數越接近，溶解能力越強；溶解度參數相差越大，溶解能力越弱。表1給出了硅橡膠和幾種溶劑的溶解度參數。

表1 硅橡膠和幾種溶劑的溶解度參數

由表1可見，硅橡膠的溶解度參數與甲苯、二甲苯、苯較為接近，而與丁酮、丙酮、乙醇等相差甚遠。

對于混合溶劑，比如：苯35％、甲苯15％、丙酮10％、丁酮40％，則對硅橡膠有較大影響，將硅橡膠浸入其中，質量發生變化。因此，應避免膠頭與上述混合溶劑頻繁接觸。

5．噴霜

　　移印膠頭在存放一定時間后，會出現噴霜現象，即配合劑中的促進劑、防老化劑以及填料等從膠料內部遷移到表面并析出的現象。噴霜除了影響膠頭的外觀質量，也有損于使用效果。膠頭噴霜，主要是硅油或促進劑用量過多造成的，控制方法是嚴格按配方進行，不能盲目增大硅油的含量來降低硬度等。隨意增加或減少硫化劑的用量也會導致過硫或硫化不足。

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