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水性聚氨酯樹(shù)脂在油墨中的作用
2020-06-12 13:27
先介紹水性聚氨酯樹(shù)脂是一種主鏈含有-NHCOO-重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的聚合物。它由異氰酸酯(單體)和羥基化合物聚合而成。由于它含有強(qiáng)性氨基甲酸酯基團(tuán)，不溶于非強(qiáng)性基團(tuán)，因此具有良好的耐油性、韌性、耐磨性、耐老化性和附著力。適用于較寬溫度范圍(-50-1500℃)的材料可以由不同的原料制備，包括彈性體、熱塑性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂。它在高溫下不耐水解或堿。油墨中使用的聚氨酯樹(shù)脂通常由聚酯/聚醚多元醇與異氰酸酯反應(yīng)形成，分子量約為2萬(wàn)~4萬(wàn)。在研發(fā)過(guò)程中，可以根據(jù)油墨廠和印刷廠的環(huán)保要求，用醇酯溶劑制備相應(yīng)的無(wú)苯油墨樹(shù)脂。
水性聚氨酯樹(shù)脂在油墨中的作用如下：
1.水性聚氨酯樹(shù)脂優(yōu)異的耐黃變性能
油墨用聚氨酯樹(shù)脂主要是以脂肪族聚酯和脂肪族異氰酸酯為主要原料，在制備過(guò)程中合成的。與芳香族聚氨酯相比，聚氨酯樹(shù)脂具有優(yōu)異的光學(xué)穩(wěn)定性，成膜后薄膜具有優(yōu)異的耐黃變性能。
2.水性聚氨酯樹(shù)脂對(duì)軟質(zhì)基材具有優(yōu)異的附著力和抗彎性
油墨用聚氨酯樹(shù)脂的分子鏈段含有氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、酯鍵、醚鍵等強(qiáng)性基團(tuán)，并與各種強(qiáng)性基材聚酯、聚酰胺等塑料表面的強(qiáng)性基團(tuán)形成氫鍵，從而形成具有一定連接強(qiáng)度的接頭。聚氨酯樹(shù)脂制成油墨后，在強(qiáng)性塑料基材表面的印刷具有良好的附著牢度。
3.水性聚氨酯樹(shù)脂與顏料具有良好的親和性和潤(rùn)濕性。油墨用聚氨酯樹(shù)脂通常由聚酯或聚醚多元醇、脂環(huán)族二異氰酸酯和二胺/二醇擴(kuò)鏈劑制備。由于聚氨酯樹(shù)脂中引入了脲鍵，形成了聚氨酯-脲樹(shù)脂，該樹(shù)脂對(duì)顏料具有良好的分散性和潤(rùn)濕性，并具有良好的豐滿度。
4.水性聚氨酯樹(shù)脂具有良好的樹(shù)脂相容性。
油墨用水性聚氨酯樹(shù)脂與水性丙烯酸樹(shù)脂、水性環(huán)氧樹(shù)脂等具有良好的相容性。可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)添加到自己的工藝配方中，提高油墨的綜合性能。
5.水性聚氨酯樹(shù)脂優(yōu)異的成膜性
油墨用水性聚氨酯樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)不同于其他領(lǐng)域使用的聚氨酯樹(shù)脂。傳統(tǒng)聚氨酯主要使用聚酯多元醇/聚醚多元醇與異氰酸酯反應(yīng)生成端羥基聚氨酯樹(shù)脂。分子結(jié)構(gòu)中的強(qiáng)性基團(tuán)主要是氨基甲酸酯，分子內(nèi)聚力不足以滿足油墨用樹(shù)脂的成膜性能要求。因此，油墨用聚氨酯樹(shù)脂在傳統(tǒng)聚氨酯的基礎(chǔ)上引入了脲基，大大提高了樹(shù)脂本身的粘結(jié)強(qiáng)度和成膜性。
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