1.实验材料与设备

　　材料：光油，SO-737，宝华实业中国有限公司；不可逆温变颜料与助剂，北京创信诚业科技有限公司；铜版纸，138g/m2，晨鸣纸业集团。

　　设备：分光光度计，Gretagmacbeth公司、SpectroEye型；MN型镜向光泽度仪，测试角度60°，天津其立科技有限公司；线棒涂布器，20#，上海现代环境工程技术有限公司。

　　实验室提供的颜料为不可逆温变功能性无色颜料，由变色材料与助剂两个组分结合而成，加工成油墨或涂料浆时，必须把两个组分分开研磨成浆料，然后将两组研磨好浆料在一起搅和均匀，严禁将两个组分放在一起研磨粉碎，否则会发色，失去应用效果。

　　每个组分粉碎或研磨时加入连结料，可用调墨油改性醇酸清漆或聚乙烯醇水溶液、丙烯酸乳酸。在加工磨细过程中严禁用乙醇、丙酮、醋酸丁酯、甲苯类溶剂，推荐采用煤油或（无芳茎）环己烷。

　　2.温变防伪油墨的制备与测定

　　以市售的光油和温变材料为主要原料，配合其他助剂，按照预先设计好的制备油墨的方法，制备4种不同比例的防伪油墨，分别装在编号的小瓶内，利用展色轮把各种油墨印刷到胶版纸和铜版纸上，在自然状态下晾干，用分光光度计、光泽度仪测量油墨在两种纸上的密度、明度、光泽度，比较两种纸张上温变防伪油墨的性能变化，然后把印品放入烘箱，测试温变油墨的变色情况，对温变防伪油墨的防伪效果做出理论性的研究。

　　相同比例的变色颜料与助剂分别与相同的光油混合搅拌均匀，改变变色颜料与助剂的含量比例制备不同油墨，印刷在纸张上并利用实验室的线棒涂布器、光泽度仪、分光光度计等设备测量油墨在其上的印刷适性。温度的改变对油墨颜色影响很大，随变色颜料含量的增加变色就越明显，防伪的效果也就越好。并且油墨在印品上的密度、明度、光泽度、干燥时间等也随颜料的变化有增大或降低的趋势。油墨的配制比例如表2所示。

3.所制备油墨的固化性能

　　将本实验制备好的油墨用线棒涂布器均匀印刷到胶版纸和铜版纸上，观察其在铜版纸和胶版纸上的固化性能、温变呈色性能等。印品要在自然通风的状态下晾干，记录印品干燥的时间。通过分析油墨在铜版纸和胶版纸上的固化时间，得出油墨在两种纸上的固化性能，如表3所示。

　　表3记录的时间只是一个大约的数值，并不代表确切的时间。由表3中的数值可知，温变材料所占比例越高，油墨干燥所需要的时间就越长，而且在铜版纸上所需时间要更长，渗透速度比较慢。这是因为胶版纸没有进行涂布，纸张的孔隙比铜版纸的要大，油墨就会在瞬间渗入胶版纸，然后再氧化干燥直至完全干燥。

表3  干燥时间

　　4.油墨在铜版纸和胶版纸上印刷时性能指标的变化

　　将本实验制备好的油墨用线棒涂布器均匀印刷到胶版纸和铜版纸上，印品完全干燥后用分光光度计测量其密度、明度，再用光泽度仪测量出两种纸上温变油墨的光泽度，如表4所示。然后把印品放入烘箱进行变色测定，找到准确的温度变色点，研究温变防伪油墨在变色点下的变色敏感程度。得出不同配比的油墨，对油墨的黏度、呈色性能等指标的影响以及油墨的温变呈色性能与配方的关系，从而了解制得的温变防伪油墨的防伪效果。

　　通过对表4中数据的分析，可以得出如下结论。

　　温变防伪油墨的密度随着温变材料在油墨中比例的增加而呈现递增的趋势，且变化的幅度较大；从纸张类型上看，温变防伪油墨在同等比例的情况下铜版纸上的密度始终小于胶版纸上的密度。可能的原因是温变油墨在胶版纸上印刷厚实、易固着、易转移，在铜版纸上渗透少，附着墨层较薄，由此引起油墨在纸张上的密度差异。

　　温变防伪油墨在纸张上的明度随着温变颜料在油墨中比例的增加而下降，温变材料所占的比例越高，明度越低，且胶版纸上明度的下降趋势比铜版纸大，但同等比例的情况下，铜版纸上的明度始终大于胶版纸上的明度。由此可知，不同比例的油墨在同一种纸上印刷时，随着温变材料所占比例的增加，温变油墨的颜色越来越深。同种油墨印刷在不同的纸张上时，铜版纸上油墨的颜色要比胶版纸上油墨的颜色浅一些。

　　胶版纸和铜版纸上的光泽度都是随温变材料含量的增加呈现递增的趋势，但递增的幅度不是很大。铜版纸因为经过涂布处理，平滑度较高，对于油墨有良好的润湿性，有利于形成均匀平滑的墨膜，使印刷品具有较好的光泽。而胶版纸平滑度较差、表面较粗糙、印刷墨迹厚薄高低不平，光泽度也就不高。一般而言，光泽度高的纸张较光泽度低的纸张，在纸面上印刷相同墨膜厚度时能获得更高的印刷密度。

表4  颜料用量对密度、明度、光泽度的影响

（注：光泽度值选择在60°的条件测量）

　　5.颜料用量对温变敏感度的影响

　　将制备好的温变防伪油墨印刷的纸张放入烘箱中，缓慢升温，印品上的油墨颜色在很短的时间里发生了变化，由原来的红色变为红棕色，测试变色温度之后，让其自然降温，缓慢冷却，油墨的颜色不再恢复到原来的状态，保持红棕色不再变化。这就是温变防伪油墨的效果表现，如表5所示。

　　表5说明温变防伪油墨随着温变材料含量的增加，变色效果越来越明显，且油墨发生变色是在温变颜料和助剂所占比例为5％时，在温变颜料和助剂所占比例为2%时未发生变化。油墨变化到红棕色就不再变化。

表5  油墨变色温度、变色敏感程度变化情况

　　结论

　　1.在油墨的制备过程中，当温变颜料和助剂所占比例为5％，在70℃时油墨才会发生颜色变化，且随着两者比例的加大，变色效果越来越明显，防伪效果也就更加明显。

　　2.温变颜料对温变防伪油墨的稳定性、变色温度的高低、变色的快慢和灵敏程度都有影响。可见选择适合的变色颜料是至关重要的，因为它是温变防伪油墨的关键，且温变颜料含量增加，油墨的黏度、呈色性能、变色敏感程度均呈增加趋势。

　　3.通过对油墨在铜版纸和胶版纸上的密度、明度、光泽度等性能指标的比较，可知油墨易在胶版纸上固着，但在铜版纸上油墨的密度、光泽度却比胶版纸大，说明铜版纸的呈色性比胶版纸好。

　　本实验制备的温变防伪油墨为颜色不可逆变化的油墨，变色后颜色不再恢复原来颜色，现象明显，其在印刷工业中的应用也将越来越广泛。但温变防伪油墨自身也有不足的地方，且假冒伪劣产品层出不穷，几乎达到以假乱真的程度，因此应该加大温变防伪材料的研究，使其更加适应印刷工业发展的需要，拓宽油墨防伪的领域，加大油墨防伪的力度。