CN116496078A - 一种网版镀膜材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及印刷网版镀膜领域，具体公开了一种网版镀膜材料及其制备方法。一种网版镀膜材料，由包含以下重量份的原料制成：二氧化硅60‑80份；氟化物10‑18份；氧化铝1‑5份；氮化钛1‑5份；氧化镍1‑5份；氧化硼1‑5份；增强助剂0.5‑2份；增强助剂由氟化石墨、混合稀土料组成，且氟化石墨、混合稀土料的重量比为1:（2‑6）；其制备方法为：先将各原料混合后进行造粒，得到混合料粒；再讲混合料粒进行脱水，然后1200‑1500℃进行预烧结，保温8‑12小时，冷却后，在1700‑1800℃下进行熔炼，熔炼时间8‑16h，冷却后进行破碎、筛分，即可得到网版镀膜材料。本申请的网版镀膜材料所应用形成镀膜，在长期油墨侵蚀下不易产生微小裂缝，进而避免网版应用过程中发生粘网，保证印刷质量的稳定。

Description

一种网版镀膜材料及其制备方法
技术领域
本申请涉及印刷网版镀膜领域，更具体地说，它涉及一种网版镀膜材料及其制备方法。
背景技术
网版印刷,又叫丝网印刷,是用丝网做制版材料,通过刮板在印版上刮动挤压,使油墨印到承印物上的图像复制技术。在实际应用过程中，为了保证丝网的细点在使用中不丢失,丝网进行了镀膜。常用的镀膜法有真空镀膜(物理镀膜的一种)和化学镀膜。
其中，真空镀膜，是指在真空中把蒸发源加热蒸发或用加速离子轰击溅射，沉积到基片表面形成单层或多层薄膜，在丝网的镀膜中较为常用；而真空镀膜常用的材料有一氧化硅、二氧化硅、二氧化钛、五氧化三钛、五氧化二妮等高纯氧化物，氟化钡、氟化镁、氟化镧等高纯氟化物，氮化钛、碳化硅、钛酸钡等真空镀膜材料。
针对上述中的相关技术，发明人认为，丝网长期与油墨接触，镀膜受到长时间的侵蚀，表面容易产生微小裂缝，进而在应用过程中容易发生粘网，而粘网后较多浆料粘附在丝网上面，再次印刷前，已经粘附在丝网的少量浆料中溶剂挥发，更牢固粘附在丝网上面，如果不清洁，丝网会粘附更多浆料，印刷质量得不到改善，因此，目前亟需提出一种方案以解决上述技术问题。
发明内容
为了使丝网上的镀膜在长时间应用过程中，自身表面不易产生微小裂缝，本申请提供一种网版镀膜材料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种网版镀膜材料，采用如下的技术方案：
一种网版镀膜材料，由包含以下重量份的原料制成：
二氧化硅60-80份；
氟化物10-18份；
氧化铝1-5份；
氮化钛1-5份；
氧化镍1-5份；
氧化硼1-5份；
增强助剂0.5-2份；
增强助剂由氟化石墨、混合稀土料组成，且氟化石墨、混合稀土料的重量比为1:(2-6)。
通过采用上述技术方案，以二氧化硅和氟化物为主要原料，能够形成较为稳定的基质体，且耐化学侵蚀性能优异，并能够保证形成的镀膜表面光滑，不粘尘不挂墨，进而能够保证网版具有优异的应用效果。而氧化铝、氮化钛、氧化镍和氧化硼旨在提高网版镀膜材料整体的抗刮擦性能和抗冲击性能，保证网版能够长时间稳定应用。同时，由氟化石墨、混合稀土料按特定比例组成的增强助剂，其应用过程中，氟化石墨能够发挥出优异的分子间润滑和分散作用，并配合混合稀土料充分作用于其他原料之间，使网版镀膜材料的分子间作用力大大提高，从而够使网版镀膜材料在长期油墨侵蚀下不易产生微小裂缝，进而避免网版应用过程中发生粘网，保证印刷质量的稳定。
优选的，所述氟化石墨、混合稀土料的重量比为1:3.5。
通过采用上述技术方案，上述质量比的氟化石墨、混合稀土料，能够在应用过程中起到显著的配合效果，有利于各原料组分充分分散并结合，使网版镀膜材料应用所形成镀膜的微观结构和组织性能较为稳定，内部网络结构得到大大增强，分子间的相互缠连和结合更加稳定，进而长期在油墨环境中能够表现出较为优异的耐开裂性能。
优选的，所述混合稀土料为混合稀土氧化物和混合稀土氟化物中的任意一种或几种的组合物。
通过采用上述技术方案，混合稀土氧化物和混合稀土氟化物均能够作为混合稀土料稳定的应用于网版镀膜材料的制备中，与其他各组分原料间均能够稳定作用并充分发挥自身作用。
优选的，所述混合稀土氧化物为氧化铋、氧化钕、氧化锑、氧化镨、氧化锆和氧化铬中的一种或几种的组合物。
优选的，所述混合稀土氟化物为氟化钇、氟化钕、氟化钐、氟化锶、氟化铌和氟化镧中的一种或几种的组合物。
通过采用上述技术方案，上述种类的混合稀土氧化物和混合稀土氟化物均能够与氟化石墨间发挥良好的配合效果，并与其他各原料组分间具有优异的分子间结合效果，进而能够保证网版镀膜材料应用形成镀膜后在油墨环境中不易产生微小裂缝。
优选的，所述混合稀土料由氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌组成，且氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌的重量比为1:(8-12):(1.5-2.5):(8-10)。
通过采用上述技术方案，氧化锆的机械强度高；氧化锑有利于维持分子结合晶型的稳定；氟化钇能够提带来延展性的提升；氟化铌能够在熔炼过程中带来消气作用，进而提高组织结构的致密和稳定；而将所述四种原料按特定比例范围组成混合稀土料使用时，能够发挥出优异的复配增效作用，在应用过程中其他各原料组分的结合穿插着上述混合稀土料，使制得的网版镀膜材料，其包含的各分子所构建的网络结构更加致密、稳定，进而在应用形成的镀膜结构也更加均匀稳定，且在长时间油墨环境的应用过程中，自身表面也不易产生微小裂缝，整体性能优异显著。
优选的，所述氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌的重量比为1:10:2:9。
通过采用上述技术方案，上述比例的氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌，相互配合所来的效果较为均衡优异，能够保证网版镀膜材料应用所形成的镀膜具有较高的稳定性，被油墨侵蚀而产生微小裂缝的情形进一步降低，进而保证网版应用过程中的印刷质量。
优选的，所述氟化石墨的粒径为10-50nm，所述混合稀土料的粒径为100-300nm。
通过采用上述技术方案，上述粒径规格的氟化石墨的和混合稀土料，能够在应用过程中发挥稳定的配合效果，能够充分分散并作用于各组分原料之间，且不易发生团聚，使网版镀膜材料应用所形成的镀膜在油墨环境中表现出较为优异的耐开裂性能。
优选的，所述氟化物为氟化镁、氟化钡、氟化钠和氟化钾中的一种或几种的组合物。
通过采用上述技术方案，上述种类的氟化物在应用过程中均能够与二氧化硅配合形成稳定的基质体，并保证网版镀膜材料应用所形成的镀膜不粘尘不挂墨，且表面光滑。
第二方面，本申请提供一种网版镀膜材料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种网版镀膜材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比准备包含二氧化硅、氟化物、氧化铝、氮化钛、氧化镍、氧化硼和增强助剂的原料；
(2)将步骤(1)中的二氧化硅、氟化物、氧化铝、氮化钛、氧化镍、氧化硼和增强助剂混合后进行造粒，得到混合料粒；
(3)将步骤(2)中的混合料粒进行脱水，然后再1200-1500℃进行预烧结，保温8-12小时，冷却后，在1700-1800℃下进行熔炼，熔炼时间8-16h，冷却后进行破碎、筛分，即可得到网版镀膜材料。
通过采用上述技术方案，网版镀膜材料的制备步骤较少，工艺简单，便于大规模生产。同时，将各原料组分混合造粒脱水后，先进行预烧结，在进行熔炼，有利于使各原料间能充分结合，并相互间发挥出优异的配合效果，进而使得到的网版镀膜材料具有优异稳定的品质。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用由氟化石墨、混合稀土料按特定比例组成的增强助剂，利用氟化石墨能够发挥出优异的分子间润滑和分散作用，并配合混合稀土料充分作用于其他原料之间，使网版镀膜材料的分子间作用力大大提高，长期在油墨环境中能够表现出较为优异的耐开裂性能，进而能够避免镀膜表面微小裂缝的产生，从而保证网版应用过程中稳定印刷效果的发挥。
2、本申请优选采用氧化锆、氧化锑、氟化钇和氟化铌按特定比例范围组成混合稀土料使用，能够发挥出优异的复配增效作用，使制得的网版镀膜材料，其包含的各分子所构建的网络结构更加致密、稳定，在长期油墨侵蚀下也不易产生微小裂缝，进而能够有效避免网版应用过程中发生粘网，保证印刷质量的稳定。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请的各实施例中所用的原料，除特殊说明之外，其他均为市售：
二氧化硅购自为龙华LH－201B；
氟化石墨购自为湖北成丰化工有限公司CF500。
实施例
实施例1
一种网版镀膜材料，其制备所用原料及其相应的重量如表1所示，并通过以下步骤制备获得：(1)按配比准备包含二氧化硅、氟化物、氧化铝、氮化钛、氧化镍、氧化硼和增强助剂的原料；
(2)将步骤(1)中的二氧化硅、氟化物、氧化铝、氮化钛、氧化镍、氧化硼和增强助剂混合后进行造粒，得到混合料粒；
(3)将步骤(2)中的混合料粒进行脱水，300℃烘箱中脱水3h，然后再1350℃进行预烧结，保温10小时，冷却后，在1750℃下进行熔炼，熔炼时间12h，冷却后进行破碎、筛分，即可得到网版镀膜材料。
注：上述步骤的增强助剂由氟化石墨、混合稀土料按重量比为1:3.5组成，氟化石墨的粒径为30nm，混合稀土料的粒径为200nm。混合稀土料由氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌按重量比为1:10:2:9组成。氟化物为氟化钡。
实施例2
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，步骤(3)具体设置为：将步骤(2)中的混合料粒进行脱水，300℃烘箱中脱水3h，然后再1200℃进行预烧结，保温12小时，冷却后，在1700℃下进行熔炼，熔炼时间16h，冷却后进行破碎、筛分，即可得到网版镀膜材料。
实施例3
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，步骤(3)具体设置为：将步骤(2)中的混合料粒进行脱水，300℃烘箱中脱水3h，然后再1500℃进行预烧结，保温8小时，冷却后，在1800℃下进行熔炼，熔炼时间8h，冷却后进行破碎、筛分，即可得到网版镀膜材料。
实施例4-5
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，其制备所用原料及其相应的重量如表1所示。
表1实施例1-5中网版镀膜材料制备所用原料及其重量份数(kg/份)
原料 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
二氧化硅 70 70 70 60 80
氟化物 14 14 14 10 18
氧化铝 3 3 3 1 5
氮化钛 3 3 3 1 5
氧化镍 3 3 3 1 5
氧化硼 3 3 3 1 5
增强助剂 1.25 1.25 1.25 0.5 2
实施例6
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，增强助剂由氟化石墨、混合稀土料按重量比为1:2组成。
实施例7
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，增强助剂由氟化石墨、混合稀土料按重量比为1:6组成。
实施例8
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，增强助剂由氟化石墨、混合稀土料按重量比为1:4组成。
实施例9
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，氟化石墨的粒径为10nm，混合稀土料的粒径为100nm。
实施例10
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，氟化石墨的粒径为50nm，混合稀土料的粒径为300nm。
实施例11
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，混合稀土料由氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌按重量比为1:8:1.5:8组成。
实施例12
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，混合稀土料由氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌按重量比为1:12:2.5:10组成。
实施例13
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，混合稀土料由氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌按重量比为1:10:2:9组成。
实施例14
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，氟化物为氟化镁、氟化钡按重量比为1:1的组合物。
实施例15
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，氟化石墨的粒径为5nm，混合稀土料的粒径为90nm。
实施例16
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，氟化石墨的粒径为55nm，混合稀土料的粒径为310nm。
实施例17
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，混合稀土料为氧化锆。
实施例18
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，混合稀土料为氧化锑。
实施例19
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，混合稀土料为氟化钇。
实施例20
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，混合稀土料为氟化铌。
实施例21
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，混合稀土料由氧化锆、氧化锑按重量比为1:10组成。
实施例22
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，混合稀土料由氟化钇、氟化铌按重量比为2:9组成。
实施例23
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，混合稀土料由氧化锆、氧化锑、氟化钇按重量比为1:10:2组成。
实施例24
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，混合稀土料由氧化锆、氟化钇、氟化铌按重量比为1:2:9组成。
对比例
对比例1
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，增强助剂中的氟化石墨等质量替换为混合稀土料。
对比例2
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，增强助剂中的混合稀土料等质量替换为氟化石墨。
对比例3
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，制备所用原料中不含有增强助剂。
对比例4
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，增强助剂由氟化石墨、混合稀土料按重量比为1:1.5组成。
对比例5
一种网版镀膜材料，与实施例1的不同之处在于，增强助剂由氟化石墨、混合稀土料按重量比为1:6.5组成。
性能检测试验试验样品：采用实施例1-24中获得的网版镀膜材料作为试验样品1-24，采用对比例1-5中获得的网版镀膜材料作为对照样品1-5。
试验方法：用直径为8mm的304型不锈钢丝编织方孔网，方孔网大小为30cm×40cm，规格为300目，用作试验的标准丝网；将标准丝网用20％的氨水溶液浸泡清洗5min，然后用去离子水洗涤，烘干即可得到清理后的标准丝网；接着将清理后的标准丝网放入真空镀膜机中，分别使用试验样品1-24和对照样品1-5进行镀膜，膜厚为10μm，每种样品对应制得二十个标准试验样品，且每个标准试验样品均光滑无微小裂缝。
取试验样品1-24和对照样品1-5对应的标准试验样品各十个，然后按照标准GB/T5270-1985《金属基体的金属覆盖层附着力强度试验方法》中的要求进行剥离强度的检测，取对应试验样品1-24和对照样品1-5的十个样品测试数据的平均值，分别对应记作初始剥离强度。
选用市售UV丝网印刷油墨UNIKEY-630作为试验用侵蚀性油墨，然后取剩余试验样品1-24和对照样品1-5对应的标准试验样品各十个，浸没在油墨中，浸没过程中控制油墨温度为60℃，且过程中不断加入油墨所用同种溶剂，使油墨整个过程中保持初始粘度；同时，采用振动器利用扁平冲击锤以500次/min的频率进行锤击，锤击力为1000N。全程维持7天后，将各标准试验样品取出，用溶剂和水清洗干净后烘干，并按照标准GB/T 5270-1985《金属基体的金属覆盖层附着力强度试验方法》中的要求进行剥离强度的检测，取对应试验样品1-24和对照样品1-5的十个样品测试数据的平均值，分别对应记作终止剥离强度。
最后计算剥离强度损失率，即剥离强度损失率(％)＝(初始剥离强度-终止剥离强度)/初始剥离强度，并对应试验样品1-24和对照样品1-5记录在表2中。其中，剥离强度损失率越高，则说明越容易被侵蚀，在应用过程中越容易产生表面微小缝隙，进而造成粘网。
表2试验样品1-24和对照样品1-5的测试结果
结合实施例1-5和对比例1-3并结合表2可以看出，氟化石墨、混合稀土料之间能够起到复配增效作用，使网版镀膜材料应用形成的镀膜具有优异的耐油墨侵蚀能力，实验得到的剥离强度损失率较低。而将氟化石墨或混合稀土料单独作为增强助剂使用时，分别带来的提升效果均有限，且相加也远不及二者复配带来的效果优异。再结合实施例6-8和对比例4-5并结合表2可以看出，仅有当氟化石墨、混合稀土料按特定比例范围组成增强助剂使用时，才能够起到较为稳定和较为优异的增强效果，而低于或高于本申请所要求的范围，实验得到的剥离强度损失率均会明显增高，且氟化石墨、混合稀土料间的复配效果也不存在。其中，当氟化石墨、混合稀土料的重量比为1:3.5时，表现出的效果最优，实验得到的剥离强度损失率也最小。
结合实施例1、实施例9-10和实施例15-16并结合表2可以看出，氟化石墨的粒径为10-50nm，混合稀土料的粒径为100-300nm时，增强助剂表现出的效果较为稳定优异，得到的网版镀膜材料在实验过程中均具有较低的剥离强度损失率较低，说明耐油墨服饰性优异，且不易产生微小裂缝。而低于或高于上述范围时，均为导致实验得到的剥离强度损失率有明显提升，说明二者的复配效果有明显的降低。
结合实施例1和实施例11-13并结合表2可以看出，混合稀土料由氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌按重量比为1:(8-12):(1.5-2.5):(8-10)组成，能够表现出较为稳定优异的增强效果，使网版镀膜材料实验测得的剥离强度损失率较小，说明其在油墨环境中不易产生微小裂缝。其中，当氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌的重量比为1:10:2:9时，表现出的相应效果较为优异。再结合实施例17-24并结合表2可以看出，将氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌中的任意一种，任意两种或任意三种按相应重量比作为混合稀土料使用时，仅仅只是带来增强效果的叠加，而只有四种原料复配时，才能够带来1+1＞2的技术效果复配提升，整体带来的效果较为突出显著。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种网版镀膜材料，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：
二氧化硅 60-80份；
氟化物10-18份；
氧化铝 1-5份；
氮化钛 1-5份；
氧化镍 1-5份；
氧化硼 1-5份；
增强助剂 0.5-2份；
增强助剂由氟化石墨、混合稀土料组成，且氟化石墨、混合稀土料的重量比为1:（2-6）。
2.根据权利要求1所述的网版镀膜材料，其特征在于：所述氟化石墨、混合稀土料的重量比为1:3.5。
3.根据权利要求1所述的网版镀膜材料，其特征在于：所述混合稀土料为混合稀土氧化物和混合稀土氟化物中的任意一种或几种的组合物。
4.根据权利要求3所述的网版镀膜材料，其特征在于：所述混合稀土氧化物为氧化铋、氧化钕、氧化锑、氧化镨、氧化锆和氧化铬中的一种或几种的组合物。
5.根据权利要求3所述的网版镀膜材料，其特征在于：所述混合稀土氟化物为氟化钇、氟化钕、氟化钐、氟化锶、氟化铌和氟化镧中的一种或几种的组合物。
6.根据权利要求3所述的网版镀膜材料，其特征在于：所述混合稀土料由氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌组成，且氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌的重量比为1:（8-12）:（1.5-2.5）:（8-10）。
7.根据权利要求6所述的网版镀膜材料，其特征在于：所述氧化锆、氧化锑、氟化钇、氟化铌的重量比为1:10:2:9。
8.根据权利要求1所述的网版镀膜材料，其特征在于：所述氟化石墨的粒径为10-50nm，所述混合稀土料的粒径为100-300nm。
9.根据权利要求1所述的网版镀膜材料，其特征在于：所述氟化物为氟化镁、氟化钡、氟化钠和氟化钾中的一种或几种的组合物。
10.权利要求1所述的网版镀膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按配比准备包含二氧化硅、氟化物、氧化铝、氮化钛、氧化镍、氧化硼和增强助剂的原料；
（2）将步骤（1）中的二氧化硅、氟化物、氧化铝、氮化钛、氧化镍、氧化硼和增强助剂混合后进行造粒，得到混合料粒；
（3）将步骤（2）中的混合料粒进行脱水，然后再1200-1500℃进行预烧结，保温8-12小时，冷却后，在1700-1800℃下进行熔炼，熔炼时间8-16h，冷却后进行破碎、筛分，即可得到网版镀膜材料。
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