印刷油墨中常用的植物油及其性能特点

植物油是制造油墨连结料的主要原料之一。它是从植物的种子、果实中榨取出的油脂。植物油的主要成分是甘油三脂肪酸酯,简称甘油三酸酯。油墨中应用的植物油根据它们的不饱和程度不同分为干性植物油、半干性植物油和不千性植物油三类。

印刷油墨中常用的植物油

油墨中应用的植物油根据它们的不饱和程度不同分为干性植物油、半干性植物油和不千性植物油三类。

(1)干性植物油。这类油在空气中有较好的干燥性,它们暴露在空气中,数天内就能结膜干燥。这是由于它们的成分中含有较多的不饱和脂肪酸基所致,这些不饱和脂肪酸基吸收空气中的氧,经氧化聚合后形成坚韧的固态膜。属于这一类的油有桐油、亚麻仁油、梓油、苏子油、大麻油。

桐油是从桐油树植物的果实中提取的,其结构中的脂肪酸主要组成如表6-3所示。

表6-3    常用干性植物油的脂肪酸组成

桐油酸分子中含有三个不饱和双键,而且具有共轭双键结构,所以桐油的干燥性很强、黏度较高。桐油在加热炼制中易胶化,变成团状透明、弹性大的物质。桐油干燥后表面起皱,失去光泽,而且干燥膜容易老化失去弹性,桐油不单独作为连结料使用,一般是与其他干性油共用,以弥补其性能上的不足。桐油的主要性能见表6-4。

亚麻仁油是从亚麻的种子中提取得到的,是油墨中主要应用的植物油。其结构中的脂肪酸组成如表6-3所示。亚麻油酸属于非共轭双键结构,所以亚麻仁油的干燥性低于桐油。亚麻仁油是淡黄色的液体,用热压法制取的亚麻仁油杂质较多,要进行精制。亚麻仁油常与桐油等其他植物油配合使用制造连结料。亚麻仁油的主要特性常数见表6-4。

梓油是从乌柏树的果实中提取得到的,其结构中的脂肪酸组成如表6-3所示。梓油的干燥性好,强于亚麻仁油,又没有桐油干燥后起皱的缺点,用它制成的油墨黏稠度高,结膜较硬,但弹性和光泽不如亚麻仁油。梓油的主要特性常数见表6-4。

表6-4    常用植物油的主要特性常数

(2)半干性植物油。这类油在空气中干燥很慢,表面不易形成结膜,即使形成很薄的膜也不像干性油那样坚韧。这是由于其成分中所含有的不饱和脂肪酸基较少的原因。属于这一类的油有豆油、菜籽油、棉籽油。它们结构中的脂肪酸组成如表6-5所示。

表6-5    常用半干性植物油的脂肪酸组成

豆油是从大豆中提取而得到的。豆油原色较浅、不易变黄,常用于制造浅色油墨。豆油的干燥性缓慢,不能单独使用,大多与桐油或亚麻仁油配合使用,其主要特性常数见表6-4。

菜籽油是从油菜籽中提取而得到的,菜籽油常与桐油配合使用,主要特性常数见表6-4。

(3)不干性植物油。这类油在空气中长期不能形成结膜,由于其成分中所含有的不饱和脂肪酸基极少,如表6-6所示,所以不能自己干燥。属于这一类的油有蓖麻油、椰子油,花生油等。

表6-6    常用不干性植物油的脂肪酸组成

蓖麻油是从蓖麻籽中提取而得到的。具有相对密度大,黏度高的特点。蓖麻油通过高温脱水反应后可转化为干性油,并含有共轭双键,干燥性近似于桐油,脱水蓖麻油在结构上已发生了变异,脱水蓖麻油颜色浅,干燥后坚韧性好,可以代替桐油与半干性油配合使用,制墨后效果很好。蓖麻油通常还用于制造蓖麻油改性醇酸树脂。蓖麻油的主要特性常数见表6-4。

椰子油是从椰子果仁中提取而得到的,其结构中的脂肪酸的组成如表6-6所示。其中近90%为饱和脂肪酸,而且含有多种低碳酸。椰子油的颜色较浅,在常温下可以凝固,通常用于制造不干性油醇酸树脂。其主要特性常数见表6-4。

 

印刷油墨中植物油的组成及特性

植物油是制造油墨连结料的主要原料之一。它是从植物的种子、果实中榨取出的油脂。植物油的主要成分是甘油三脂肪酸酯,简称甘油三酸酯。甘油三酸酯的结构式为:

式中的R1、R2、R3代表分子结构中脂肪酸基的烃基部分,是多碳直链结构,碳数一般在6~24的范围内。当R1、R2、R3为相同的脂肪烃基时,称为简单甘油三酸酯;为不同的脂肪烃基时称为混合甘油三酸酯。另外,脂肪酸基中的碳链的结合完全为单键时,为饱和脂肪酸基;其中含有1~3个双键时,则为不饱和脂肪酸基。植物油是含有多种复杂的饱和与不饱和脂肪酸基的甘油三酸酯的混合物。

植物油的干燥性主要取决于油脂分子中所含的饱和与不饱和脂肪酸基的比例,含不饱和脂肪酸基的比例大时,干燥性强。植物油碘值的大小表明了它不饱和的程度。甘油三酸酯是由各种不同的脂肪酸(羧基)和甘油酯化而成的,其中约含脂肪酸94%~96%,甘油4%~6%。甘油三酸酯中的甘油基相对分子质量为41,脂肪酸基相对分子质量在650~970之间。脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两大类。饱和脂肪酸的碳链结构中不含有双键,又称烷酸。最常见的是十八酸(硬脂酸),其结构简式为:

CH3-(CH2)16-COOH

分子式:C17H35COOH

不饱和脂肪酸的碳链结构中含有双键,又称烯酸。根据双键的数目不同分为单烯酸、二烯酸、三烯酸。在二烯酸和三烯酸的碳链结构中,两个双键之间隔一个单键时,称为共轭双键,若间隔两个或两个以上单键时,称为非共轭双键,或称为独立双键。常见的不饱和脂肪酸结构简式如下所示:

饱和脂肪酸的化合价都已达到饱和,其化学性质稳定。不饱和脂肪酸应含有双键,碳原子的化合价不饱和,故化学性质比较活泼,脂肪酸中含有双键数目大,另外含有共轭双键比含有独立双键时的化学活性又大很多,所以由它们所构成的植物油其干燥性也相应有所提高。

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