触变指数

触变指数，可以用brookfield粘度计的旋转粘度表征的，主要是涉及2个技术指标：旋转粘度和触变指数，触变指数是指的6rpm测出的数值与60rpm测试的数值的比值，一般的粘度就是10rpm的测试数据，这2个数据基本能表征清楚吧？

触变性对油墨性能的影响与探索

http://china.toocle.com 2009年11月27日11:25 中国包装网

生意社11月27日讯

在现代PCB的整个生产制程中，油墨已成为PCB制作工艺中不可缺少的辅助材料之一。它在PCB制程用材中占据着非常重要的地位。油墨使用的成败，直接影响到PCB出货的总体技术要求和品质指标。为此，PCB生产厂家都非常重视油墨的性能优劣。除油墨粘度广为人知之外，作为油墨的触变性往往被人们所忽略。

而它对网印的效果却起着非同小可的作用。 为了更清晰地说明触变性对网印效果的影响，我们还必须从最基本的油墨以

及丝印的原理讲起。然后再引入触变性这个概念。

一、丝网

丝网是网印工艺中不可缺少的材料之一。缺少丝网便不可称之为网印，丝网

是网印工艺的灵魂。丝网几乎都是丝织物(当然也有非丝织物的)。

以材料区分一般为：尼龙、聚脂、不锈钢

以编织方法可分为：平织、绫织 以丝的结构可分为：单股、多股

以网的粗细可分为：S(薄型)、T(中型)、HD(重型) 以网的目数可大致分为：低目数、中目数、高目数

在PCB行业中，最为常用的是T型网。S及HD型网，除个别特殊需要情况之外，一般都不采用。这是由于PCB行业是一个高科技的专业性极强的行业，它不同于制作单纯的手工及艺术性的技艺，一般手工及艺术性的技艺其要求的技术层次并不高，它只要能满足或达到人的视觉效果就可以了。而对PCB，就不仅仅是看得整齐漂亮就行了，PCB要用在有电流导通及有信号传输上，它必须达到电性能要求精细的几何尺寸,而这几何尺寸是需要进行严格的度量的。因此，我们

对几个重要的与丝网有关的技术参数要了解。

①丝网的厚度：

厚度是指丝网在无张力状态下，静置时厚度的测定值。此测定值是从测量数据中得出的统计平均值，用μm表示。厚度由构成丝网的丝的直径决定，与丝网

透墨量有关。

②丝网的开孔面积率：

是网孔面积与丝网面积的比值，用百分比%来表示，这数值越大，则网孔的

开度就越大。

③丝网的透墨量：

这里指的是理论值，在实际网印生产中，透墨量会受丝网的材质、性能、规格油墨的粘度、颜料的细度、油墨的触变性，刮板的硬度、印刷的压力、印刷的

速度、触网距等的因素影响有关。

油墨透墨量=丝网厚度Ftx丝网开孔面积率x10000。

=Ft。W2/(W+d)2。10000(单位：cm3/m2)

以上三项技术指标与下文所讨论的内容有着非常密切的关系。

二.油墨

是指用于印制板的有色胶状物质。常由合成树脂、挥发性溶剂、油类和填充

剂、干燥剂、颜料和稀释剂等组成。常称油墨。

㈠油墨的组成：

1.树脂：树脂是形成墨膜，决定油墨性能的重要组成成分。著名的PCB油墨品牌，都有自己的专利配方。平时我们所说的该品牌油墨性能如何优良。其实是树脂在里面起作非常重要的作用，是它决定了油墨的操作性、光泽度、粘结性、

硬度、耐水性、耐溶剂性、耐酸碱性、耐温性等等。

2.溶剂：溶剂的功能：

①溶解树脂。使之成为良好的连结料；

②溶解颜料和助剂； ③调节油墨粘度； ④调节油墨的干燥速度； ⑤对承印物的溶解渗透，增强附着力。

油墨的溶剂并不是单一品种和但一组份的。因考虑到溶解力和干燥速度的问题，溶剂多数为混合性物。不同的油墨，不同的用途，就有不同的溶剂。所以油墨生产商会配有几种不同类型的溶剂。而针对一种油墨只允许有一至两种类型的溶剂可以配用。一般来说，对于同一个油墨生产商，由于其研发采用的树脂体系基本上是确定的，所以，同一个油墨生产商生产的油墨，其所提供的溶剂可以通用。举例来说，英国COATES生产的油墨，只要是英国COATES所生产的溶剂，基本上都可以通用。但是，我们还是坚持一种油墨应配用相配套的专用稀释剂。

?COATES提供的稀释剂系列产品 ?COATES产品与之对应配套的稀释剂

随意配用稀释剂，会导致油墨的凝胶(结块)，剥落，颜色不均，耐化学性、抗热冲击性、附着力下降等不良毛病。那种不管什么油墨，都把\防白水\

当成万能溶剂往里加的做法，是不正确的。 3.色料：主要是使用颜料。颜料按类别分，可分为有机颜料和无机颜料。有机颜料系指非矿物质类，其色彩绚丽，色谱齐全，但通常遮盖力不好。无机颜料是指矿物质类。如：钛白、锌白、铁蓝、碳黑等，它们的遮盖力好，耐光耐老化

性强，PCB油墨多属此类油墨。 颜料除做为色料外，同时对于油墨的耐光性，耐热性、耐熔剂性、耐化学品

性等方面也起着一定的作用。 4.助剂：油墨中添加助剂的目的是为了改善油墨的物理性能，增强油墨的印刷适性，提高印刷效果。助剂包括：消泡剂、分散剂、稀释剂、均匀剂、牢固剂、颜色分离阻止剂、沉淀阻止剂、增塑剂、偶联剂、紫外线吸收剂、催化剂、增稠

剂等等。

三.PCB油墨几个重要的技术性能：

PCB油墨品质是否优异，原则上不可能脱离以上几大组分的组合。油墨品质

优异，是配方的科学性，先进性以及环保性的综合体现。其体现在： ①粘度：是动力粘度(dynamicviscosity)的简称。一般用viscosity表示，即流体流动的剪切应力除以流层方向的速度梯度，国际单位为帕/秒(Pa。S)或毫

帕/秒(mPa。S)。在PCB生产中是指油墨受到外力推动产生的流动性。

粘度单位的换算关系：

1Pa。S=10P=1000mPa。S=1000CP=10dpa.s

②可塑性：指油墨受外力作用发生变形后，仍保持其变形前的性质。油墨的

可塑性有利于提高印刷精度；

③触变性：(thixotropic)油墨在静置时呈胶状，而受到触动时粘度发生变

化的一种性质，又称摇变性、抗流挂性； ④流动性：(流平性)油墨在外力作用下，向四周展开的程度。流动度是粘度的倒数，流动度与油墨的塑性和触变性有关。塑性和触变性大的，流动性就大；流动性大的则印迹容易扩大。流动性小的，易出现结网，产生结墨现象，亦称网

纹； ⑤粘弹性：指油墨在刮板刮印后，被剪切断裂的油墨迅速回弹的性能。要求

油墨变形速度快，油墨回弹迅速才能有利于印刷； ⑥干燥性：要求油墨在网版上的干燥愈慢愈好，而希望油墨转移到承印物上

之后，则要求越快越好； ⑦细度：颜料及固体料颗粒的大小，PCB油墨一般小于10μm，细度的大小

应小于网孔开度的三分之一； ⑧拉丝性：用墨铲挑起油墨时，丝状的油墨拉伸不断裂的程度称为拉丝性。墨丝长，在油墨面及印刷面出现很多细丝，使承印物及印版沾脏，甚至无法印刷； ⑨油墨的透明度和遮盖力：对于PCB油墨，根据用途和要求的不同，对油墨的透明度和遮盖力也提出各种要求。一般来说，线路油墨、导电油墨和字符油墨，

都要求有高的遮盖力。而阻焊剂则比较灵活。 ⑩油墨的耐化学品性：PCB油墨根据使用目的的不同，相应要求对酸、碱、

盐和溶剂等要求都有严格的标准； ⑾油墨的耐物理特性：PCB油墨必须符合耐外力划伤、耐热冲击、抗机械剥

离，以及达到各种严格的电气性能要求； ⑿油墨的使用安全和环保性：PCB油墨要求具备低毒、无臭、安全和环保型。 以上我们归纳了十二个PCB油墨的基本性能，而其中在网印的实际操作过程中，与操作者密切相关的是粘度问题。粘度的高低，对丝印的顺当与否，关系极大。所以在PCB油墨技术文件和QC报告中，粘度都标注得清清楚楚，指明在什么条件下，用什么类型的粘度测试仪器等。在实际印刷过程中，如果油墨粘度偏高，会造成漏印困难，图形边缘锯齿严重，为了改善印刷效果，就会加入稀释剂，使粘度达到要求。但不难发现，在很多场合下，为了想获得理想的分辨率(解像力)，不管你采用什么粘度，都始终无法实现。为什么呢？经深入研究之后，才发现，油墨粘度是个重要的因数，但并非唯一的。还有另一个相当的重要因数

--------触变性。是它，也在影响着印刷精度。

四.触变性：(thixotropic)

粘度与触变性是两个不同的物理概念，可以这样来理解，触变性是油墨粘度

发生变化的表征。 油墨在一定的恒温下，假设油墨内的溶剂没有很快挥发，这时油墨的黏度是不会改变的，粘度与时间没有关系，粘度不是一个变量，而是一个常数。 当油墨被外力作用(搅拌)之下，粘度即发生变化，随着作用力的延续，粘度会继续变小，但不会无限制的下降，到了一定的极限而停止。而当外力作用消失之后，经过一定时间的静置，油墨又能自动逐渐恢复到初始的状态。我们将这种在外力作用下，油墨粘度随着时间的延长而下降，但当外力消失之后，又能恢复到原来粘度的可逆物理特性称之为触变性。触变性是一个在外力作用下，与时间

有关的变量。 在外力作用下，作用力持续时间越短，粘度下降得明显的，我们就称这种油

墨的触变性大；相反，如果黏度下降不明显，就称触变性小。

五.油墨触变性的反应机理和控制

触变性到底是怎么一回事呢？为何油墨在外力的作用下，黏度会变小，而外

力消失，静置一定时间后，又能恢复原来的粘度？ 决定油墨是否具备触变性的必要条件，首先是带有粘性的树脂，其次是填充有一定体积比例的填料及色料粒子。树脂、填料、色料、助剂等经过研磨加工之后，非常均匀的混合在一起，它们是一种混合物。在未接受外来热能或紫外线光能作用的状态下，它们以一种不规则的离子团存在。在常态下，它们由于互相吸引而有序的排列，表现出高粘度的状态，但并不发生化学反应。而一旦受到外来的机械作用力，打乱了原来有序的排列，切断了互相的吸引链，成为无序的混乱状态，表现出粘度变低。这就是我们平时所看到的油墨由稠变稀的现象。我们可

以用下面一个闭合循环的可逆过程图来形象地表达触变性的全过程。 不难发现，油墨中固体的含量多少，固体的形状大小，都将决定着油墨的触变性能。当然，对于本来粘度就非常低的液体，就谈不上什么触变性了。但为了使它变成具有触变性的油墨，在技术上可以采取添加一种助剂，从而使油墨的粘度发生变化提升，使其具有触变性。此助剂称之为触变剂(thixotropicagent)。

所以油墨的触变性是可控的。

六.触变性的实际应用

在实际应用中，并非触变性越大越好，也不是越小越好。而是适可而止。油墨由于具有触变性能，非常适用于采用网印的工艺。使得丝印操作变得轻松自如，油墨网印时，在网上的油墨被胶刮推动下，发生滚动和挤压，油墨的粘度变低，利于透墨。油墨网印到PCB基板后，由于粘度未能很快回复，存在一个适当的流平空间，使油墨缓慢流动，而达到回复平衡时，所网印的图形边缘就会得到满意

的平直度。

七.结束语

希望能通过本文对油墨触变性的讨论，加深我们对网印工艺在实际运用过程中，常常会碰到，但又不能很准确提出解决方案的时候，触变性就成为我们值得

研究课题

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ncgf.html