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水性油墨中树脂与金属颜料的相互作用(下)

铜或黄铜颜料的康明斯吸氧作用

图 2 中列出了加入 0.5% 质量分数的 SMA 树脂的铜和黄铜颜料的测定结果 ( 重复测试表明气体体积方法的重现性 ) 。图 2 表明， SMA 对黄铜颜料的抑制作用比对铜的效果好，与以前采用其他类聚合物得到的结果相同。图 2 证明，随着 SMA-2 树脂量的增加，对腐蚀的抑制作用加强。图 3 归纳了加入 0.5% 质量分数 MA 和 SA 信号源树脂的结果， MA 树脂与 SA-1 和 SA-2 树脂一样，均对铜和黄铜颜料的腐蚀有抑制作用。而 SA-3 、 SA-4 却没有。因此，在 pH 值为 10 时根据含金属颜料的水性油墨供应商的要求，与含铝粉颜料一样，这两种 SA 树脂（ SA-3 、 SA-4 ）不能抑制腐蚀反应，不能对此种现象作出解释。

铜和黄铜颜料的 AAS 测定

表 4 中列出了铜颜料的 AAS 测定结果，铜在标准介质中轻微溶解。与铝粉一样，加入油墨树脂后，铜粉的溶解能力大大提高，这同样可解释为形成了部分溶解的铜粉 - 树脂化合物，过滤后的介质呈现蓝色，表明形成了铜的化合物。通过加入油墨树脂后，溶解铜的比例明显下降，同上述铝颜万源料一样，可从吸收的氧气体积来进行计算。

如果以可溶解铜的量同油墨树脂的酸值作图可以看出呈近似线形的关系。

表 5 中列出了黄铜颜料的 AAS 测定结果，从测定结果，可得出 3 个结论：

（ 1 ）在标准生鲜水果介质中，其溶解能力非常弱，添加树脂以后，金属的溶解量很快增加；

（ 2 ）在标准介质中测定，可溶解的铜和锌的质量比与固态黄铜颜料（ Cu:Zn=70:30 ）的质量比相当，当添加树脂以后，可观察到铜的今天就介绍1下济南新时期试金仪器有限公司生产的WDW⑵0型微机控制保温材料电子万能实验机溶解不断积累，这与其他作者得到的结论相反，但值得注意的是它们是在酸性介质中（ pH=4 ），采用低分子的抑制剂进行测试的。相反，如今在碱性介质中，常采用聚合物（油墨树脂）作为抑制剂。我们观察到的结果被几位印度作者证实。他们也发表了在碱性介质中采用杂环类的腐蚀抑制剂时，溶解的铜不断积累。因此，铜与树脂形成的化合物，假定为在碱性介质中比锌 - 树脂化合物更易溶解。

（ 3 ）同样，通过吸收氧气的容积进行计算得出：加入油墨树脂后与不加相比，溶解的铜和锌量更低。

因此，作为临时结果，表明酸值越低，金属溶解更少。在以前，通过对气体的测量，采取低酸价的聚合物非常必要。但对铜和黄铜的吸氧腐蚀的抑制作用并不是充分条件。

图 6 中列出了采用 3 种类似的介质， Cu 和 Zn 的浓度对比，显然，黄铜颜料与铜颜料相比，可溶解铜的数量，以及在黄铜（5）预埋件T型接头埋弧压力焊中与可溶的铜和锌的总量低。黄铜颜料在介质中的金属的溶解度更低，这可解释为黄铜的稳定性增加。

有机化合物对氧的吸收

在纯氧气氛中，有机化合物（如聚醚或树脂类）可能自动氧化，而铜化合物更能催化这种氧化反应。因此，进行了一系列不含金属颜料的吸氧气的试验。介质采用去离子水中加入 2.0 mmol/100mL 的乙酸铵（不加润湿剂）。为了模拟铜的化合物的影响，在 2mmol/100mL 的硫酸铜并用 TEA 将 pH 值调至 10 ，测定被搅匀的介质在 21 d 内的氧吸收量。在进一步的空白试验室中，加入了 2% 质量分数的润湿助剂和 0.5% 质量分数的 SA-1 树脂从最初的操作做起，空白试验结果如图 7 。可见氧气明显被介质（ TEA 和乙酸铵）吸收（ 24 ml 即 1 mmol 氧气）。

SA-1 树脂特别是润湿助剂（聚醚）吸收氧气。因此可以得出结论：如图２和图３中观察的那样，由于介质中不同有机化合物对氧的吸收，油墨树脂对铜或黄铜颜料的腐蚀抑制效果更好。

结论

在水性碱性油墨介质中，铝颜料会发生反应，释放出氢气，而惰性强的铜和黄铜颜料会因吸收氧而发生反应。

这些不同类型的腐蚀反应可通过添加某种印刷油墨树脂如苯乙烯－马来酸树脂，马来酸树脂和一些苯乙烯－丙烯酸聚酯来抑制腐蚀反应的进行。这些油墨树脂可以抑制不同金属如铝的析氢腐蚀，以及铜和黄铜的氧化。

随着树脂添加量的增加，其防腐蚀性能增强。

上述研究还表明， MA-1 树脂的酸价最低，其对金属腐蚀的抑制作用越好。由于酸值越低，介质中的铜和锌的溶解性越低，但就抑制金属铜和黄铜的氧化来说，这并不是充分条件。

将来，就不同水性金属油墨而言，合成具有性能更好的“定制”的树脂是可能的。

来源:涂料技术资讯