水性聚氨酯乳液在水性油墨中所发挥出的作用

西顿新材料
2025-12-04

水性聚氨酯乳液在水性油墨中扮演着 “核心连接料” 的关键角色。它不仅是颜料的载体,更直接决定了油墨的最终性能和应用表现。其作用是多方面且至关重要的,具体可以从以下几个核心维度来理解:

乳液.png

一、核心功能:作为高性能连接料

连接料是油墨的“骨架”,水性聚氨酯乳液在其中主要发挥以下作用:

1. 承载与分散颜料/填料

a. PU分子中的极性基团能有效润湿颜料颗粒表面,通过空间位阻作用使颜料稳定分散在水中,防止沉降和絮凝,保证油墨体系的存储稳定性和印刷色彩均匀性。

2. 形成坚韧连续的墨膜

a. 印刷后,随着水分挥发,PU乳胶粒子变形、融合,形成一层致密、连续的薄膜。这层薄膜将颜料颗粒牢牢包裹并粘结在承印物表面,是油墨所有物理化学性能的基础。


二、赋予油墨的关键性能(结构性优势)

水性聚氨酯独特的分子结构(软硬段微相分离、极性基团、可交联设计)为油墨带来了卓越的综合性:

1. 卓越的附着力(核心优势):

a. PU链段中含有大量极性基团(如氨酯键、羧基),能与多种极性或非极性基材(如经过电晕处理的PE/PP薄膜、PET、铝箔、纸张、金属)形成强大的范德华力、氢键甚至化学键,实现牢固附着,解决了许多基材上“印不上、易脱落”的难题。

2. 优异的柔韧性和耐折性

a. 通过调整软段(聚醚/聚酯)的种类和比例,可以赋予墨膜极佳的弹性和低温柔韧性。这对于需要弯折、挤压的软包装(如食品袋)和标签印刷至关重要,能保证墨膜在加工和使用中不开裂、不剥落。

3. 出色的耐磨性和抗刮伤性

a. PU硬段形成的微区作为物理交联点,提供了高硬度与耐磨性。这使得印刷品在后续搬运、运输和流通中能有效抵抗摩擦和刮擦,保持良好的外观。

4. 良好的耐化学性和耐介质性

a. 特别是使用交联型(如氨酯自交联)或双组份水性PU时,形成的三维网络结构能显著提升墨膜的耐水性、耐油脂性、耐溶剂性(如乙醇擦拭)和耐内容物性(如耐酸、耐调料),满足食品包装、日化产品包装的严格要求。

5. 优良的成膜性与光泽度

a. PU乳胶粒子在低温下具有良好的聚结性,能形成光滑、致密的膜,赋予印刷品高光泽和流平性,提升外观档次。

6. 环保与安全

a. 以水为介质,VOC含量极低,符合最严格的环保法规,适用于食品、药品等卫生要求高的包装印刷,且生产、储存、清洗安全。


三、在水性油墨中的具体应用领域

基于以上性能,水性聚氨酯乳液主要应用于对性能要求苛刻的高端领域:

塑料薄膜软包装油墨:这是最主要的应用领域。用于印刷BOPP、PET、NY、PE等薄膜,要求附着力强、耐摩擦、耐煮沸或耐介质。水性PU油墨正在快速替代传统的溶剂型油墨。

食品与药品包装油墨:因其无溶剂残留、安全环保的特性,成为首选。

标签印刷油墨:尤其是薄膜标签(如PET、PP标签),需要优异的柔韧性和曲面附着力。

金属箔印刷油墨:用于高档烟酒、礼盒包装,要求光泽度高、附着力极强。

合成纸/特种纸印刷油墨:提供良好的耐磨性和耐候性。

皮革与织物印刷油墨:需要极佳的柔韧性和手感。

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四、与水性丙烯酸树脂的对比(常见选型参考)

为了更清晰地定位水性PU的优势,常与另一种主流连接料——水性丙烯酸树脂对比:

特性

水性聚氨酯树脂

水性丙烯酸树脂

附着力

极佳,尤其对难附着的塑料薄膜。

一般,对部分薄膜需借助助剂或底涂。

柔韧性/弹性

卓越,高伸长率,耐折弯。

较硬、脆,柔韧性一般(可通过改性提升)。

耐磨抗刮性

优异

良好。

耐化学性

优良(尤其交联型)。

一般,耐醇、耐碱较差。

光泽与流平

高光泽,流平好。

光泽中等。

干燥速度

相对较慢(因其成膜机理)。

较快

成本

较高

较低,性价比高。


结论:水性丙烯酸更适用于对成本敏感、干燥速度要求高、基材附着力要求不极端的普通纸张印刷等领域。而水性聚氨酯则是攻克高性能、难附着基材(尤其是多种塑料薄膜)印刷挑战的“高性能解决方案”

总结

在水性油墨中,水性聚氨酯乳液不仅仅是一种“胶水”,更是一种能系统性提升油墨性能的高端功能材料。它成功地将 “环保水性体系”“接近溶剂型油墨的优异性能” 结合起来,是推动包装印刷行业向绿色、高端升级的核心驱动力之一。当配方设计师面临附着难、要求耐性高、基材复杂的印刷难题时,水性聚氨酯通常是首选的连接料方案。



(本文仅供参考,若有技术问题,可咨询在线工程师)

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