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在油墨中水性聚氨酯樹(shù)脂的六大功能

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2019-1-28 瀏覽次數(shù)：

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水性聚氨酯樹(shù)脂（polyurethanes，英文縮寫(xiě)PU）是主鏈含有-NHCOO-重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類(lèi)聚合物。由異氰酸酯（單體）與羥基化合物聚合而成。由于含強(qiáng)極性的氨基甲酸酯基，不溶于非極性基團(tuán)，具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和黏合性。用不同原料可制得適應(yīng)較寬溫度范圍（-50–1500℃）的材料，包括彈性體、熱塑性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂。高溫下不耐水解，也不耐堿性介質(zhì)。油墨所用聚氨酯樹(shù)脂一般是由聚酯／聚醚多元醇與異氰酸酯反應(yīng)而成，分子量約2萬(wàn)~4萬(wàn)。在研發(fā)過(guò)程中可依據(jù)油墨廠(chǎng)及印刷廠(chǎng)的環(huán)保需求，采用醇酯類(lèi)溶劑制備相應(yīng)的無(wú)苯油墨用樹(shù)脂。

聚氨酯樹(shù)脂在油墨中的作用如下：

1.優(yōu)異的耐黃變性能
油墨用聚氨酯樹(shù)脂在制備過(guò)程中主要以脂肪族聚酯與脂肪族異氰酸酯為主要原料合成，較芳香族聚氨酯具有優(yōu)異的光學(xué)穩(wěn)定性能，成膜后膠膜具有優(yōu)異的耐黃變性能。

2.對(duì)薄膜基材優(yōu)異的附著牢度
油墨用聚氨酯樹(shù)脂分子鏈段中含有氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、酯鍵、醚鍵等極性基團(tuán)，與多種極性基材PET、PA等塑料表面的極性基團(tuán)形成氫鍵，進(jìn)而形成具有一定連接強(qiáng)度的接頭。該聚氨酯樹(shù)脂制成油墨后，印刷在極性塑料基材表面具有很好的附著牢度。

3.與顏料有良好的親和性和潤(rùn)濕性

油墨用聚氨酯樹(shù)脂一般由聚酯或聚醚多元醇、脂環(huán)族二異氰酸酯及二元胺／二元醇擴(kuò)鏈劑制備。由于在PU樹(shù)脂中引入了脲鍵，即形成聚氨酯一脲樹(shù)脂(PUU)，使之對(duì)顏料有良好的分散潤(rùn)濕性能。

4.良好的樹(shù)脂相溶性。
油墨用聚氨酯樹(shù)脂與醛酮樹(shù)脂、氯醋樹(shù)脂等有著良好的相溶性，可以根據(jù)實(shí)際情況在自己工藝配方中適當(dāng)添加，以改善油墨綜合性能。

5.優(yōu)異的成膜性能

油墨聚氨酯樹(shù)脂與其他領(lǐng)域所用的聚氨酯樹(shù)脂在結(jié)構(gòu)有所不同，傳統(tǒng)聚氨酯主要以聚酯多元醇／聚醚多元醇與異氰酸反應(yīng)生成端羥基聚氨酯樹(shù)脂，分子結(jié)構(gòu)中極性基團(tuán)以氨基甲酸酯為主，分子內(nèi)聚力不足以滿(mǎn)足油墨用樹(shù)脂成膜性能要求，因此油墨用聚氨酯樹(shù)脂在傳統(tǒng)的聚氨酯基礎(chǔ)上引入脲基，以大幅提高樹(shù)脂本身的內(nèi)聚強(qiáng)度和成膜性。

6.良好的溶劑釋放性
有機(jī)溶劑對(duì)樹(shù)脂的溶解作用是通過(guò)溶劑分子的極性吸引溶質(zhì)分子，也就是通常所說(shuō)的同類(lèi)相溶。傳統(tǒng)的聚氨酯樹(shù)脂對(duì)有機(jī)溶劑有廣泛的相溶性，但在制作油墨過(guò)程中，為調(diào)節(jié)油墨流動(dòng)性能和黏度，需要加入醇類(lèi)有機(jī)溶劑，這樣對(duì)于傳統(tǒng)的聚氨酯樹(shù)脂來(lái)說(shuō)會(huì)大大降低樹(shù)脂體系的穩(wěn)定性，會(huì)出現(xiàn)混濁、絮狀沉淀等不相溶現(xiàn)象。但油墨用聚氨酯樹(shù)脂由于脲基的存在而可以與醇相溶，但要注意醇類(lèi)溶劑依舊是假溶劑，微觀(guān)狀態(tài)下醇類(lèi)溶劑對(duì)聚氨酯樹(shù)脂分子進(jìn)行包裹，而不是真溶劑那樣由于分子極性貫穿于分子中，使得聚氨酯樹(shù)脂制作出來(lái)的油墨流動(dòng)性好。

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