1. 基础触变油墨配方搭建与粘度曲线测定
配方目标与体系选择
本例要搭建一款可用于丝网印刷的基础触变油墨，核心约束是：以丙烯酸树脂为连接料，以气相二氧化硅为唯一触变剂，油墨在低剪切下保持较高粘度（防流挂、防渗网），在高剪切下粘度显著下降（顺利过网、快速回弹）。配方设计的关键不是“加多少硅”，而是让颜料体积浓度（PVC）、树脂固含与气相二氧化硅的分散状态三者匹配，使剪切变稀曲线落在丝印可操作区间。
下面给出一个可实际称量配制的基础配方（以质量份计，总量 100 份），并说明每个组分的作用与选择依据。
| 组分 | 质量份 | 作用 | 选择依据 |
|---|---|---|---|
| 丙烯酸树脂（固含 50%，溶剂型） | 55.0 | 连接料，提供成膜与附着 | 对 PET、PVC、部分金属基材附着好，柔韧性可调 |
| 钛白粉（金红石型，粒径约 0.2–0.3 μm） | 20.0 | 颜料，提供遮盖力 | 密度大、易沉降，正好用来检验触变体系的防沉能力 |
| 气相二氧化硅（亲水型，比表面积约 200 m²/g） | 2.5 | 触变剂，构建三维氢键网络 | 亲水型在溶剂型体系中通过硅羟基间氢键形成网络，剪切变稀明显 |
| 分散剂（高分子量润湿分散剂） | 1.0 | 润湿颜料、稳定分散 | 防止钛白粉絮凝，避免假触变 |
| 消泡剂（有机硅类） | 0.3 | 抑制搅拌与过网起泡 | 丝印墨膜薄，气泡会直接形成针孔 |
| 混合溶剂（二甲苯/醋酸丁酯 = 7:3） | 21.2 | 调节粘度与干燥速度 | 挥发梯度合理，避免网版干版过快 |
气相二氧化硅的触变效果高度依赖分散质量。若直接投入树脂中高速搅拌，容易形成“硅团”而只表现为增稠、不表现为触变。推荐先做预分散浆：将气相二氧化硅与部分溶剂按 1:4 预混，高速分散 10–15 min 后再加入主体系。
配制流程与关键控制点
- 树脂与溶剂预混：将丙烯酸树脂与 2/3 的混合溶剂在分散机中低速（约 500 r/min）搅匀，避免卷入过多空气。
- 颜料分散：加入分散剂，再分批加入钛白粉，提高转速至 2000–2500 r/min，分散 20–30 min，用刮板细度计检测细度 ≤ 15 μm。
- 触变剂加入：将气相二氧化硅预分散浆在低速搅拌下缓慢加入，加完后提高转速至 1500 r/min 分散 10 min。此阶段温度不宜超过 45 ℃，否则氢键网络被破坏、触变恢复变慢。
- 消泡与调粘：加入消泡剂，用剩余溶剂把粘度调到目标范围，静置 30 min 消泡后测粘度。
剪切速率-粘度曲线测定
使用旋转粘度计（同轴圆筒或锥板夹具均可），在 25 ℃恒温下测定。丝印油墨的典型剪切速率范围约为 1–1000 s⁻¹，因此选取 6 个剪切速率点：0.5、1、5、10、50、100 s⁻¹，每个点稳定 30 s 后读数。为验证触变（时间依赖性），还需做上行-下行扫描：从低到高测一遍，再从高到低测一遍，两条曲线不重合即存在触变滞后环。
触变指数常用两种定义，本例采用工程上更直观的粘度比：
TI = η(低剪切) / η(高剪切)
= η(1 s⁻¹) / η(100 s⁻¹)丝网印刷油墨一般希望 TI 在 3–6 之间：过低则防流挂差、易渗网；过高则过网困难、回弹慢、易堵网。
结果判读与配方微调
把实测点画到双对数坐标上，若曲线斜率明显为负（粘度随剪切速率上升而下降），即证明体系具备剪切变稀特性。判读时重点看三件事：
- 低剪切粘度是否足够：1 s⁻¹ 下粘度过低，说明气相二氧化硅网络未建立或分散过度，应检查预分散工艺或适当提高硅用量。
- 高剪切粘度是否可过网：100 s⁻¹ 下粘度过高，过网阻力大、易堵网，可增加溶剂或略降硅用量。
- 滞后环是否合理：上行与下行曲线明显分离说明触变恢复需要时间，这对丝印是好事（过网后快速回弹）；但若下行曲线远低于上行，恢复过慢，印刷时易出现网点扩大或边缘渗墨。
测定时务必控制温度与静置时间。同一油墨在 20 ℃与 30 ℃下测得的粘度可相差 20% 以上；每次换剪切速率前应保证转子在样品中静置相同时间，否则滞后环形状不可比。
基础配方记录表（可直接填写）
| 剪切速率 (s⁻¹) | 上行粘度 η↑ (Pa·s) | 下行粘度 η↓ (Pa·s) | 备注 |
|---|---|---|---|
| 0.5 | 观察防沉与流挂 | ||
| 1 | 用于计算 TI | ||
| 5 | 接近丝印过网剪切 | ||
| 10 | |||
| 50 | |||
| 100 | 用于计算 TI |
按上表记录后计算 TI，若落在 3–6 且曲线单调下降，则基础触变配方搭建成功，可作为后续调整触变剂类型或用量梯度的对照基准。