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在油墨中聚氨酯树脂有哪些用途?

文章出处:原创网责任编辑:小莉作者:小莉人气:-发表时间:2017-04-25 15:19:00

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   聚氨酯(polyurethanes,英文缩写PU)是主链含有-NHCOO-重复结构单元的一类聚合物。由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基,不溶于非极性基团,具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和黏合性。用不同原料可制得适应较宽温度范围(-50–1500℃)的材料,包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。高温下不耐水解,也不耐碱性介质。 

 

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   油墨中加入聚氨酯树脂,可以提高油墨对颜料的润湿性,而且成膜性好,墨膜坚牢耐磨,多用于胶印和水性油墨的制造中,但价格较高。
 
   溶剂型聚氨酯油墨连结料具有使用简便、性能稳定、附着力强、光泽度优、耐热性好等优点,能适合各种印刷方式的要求,尤其适用于网版印刷、塑料包装和复合薄膜等方面。
 
   油墨所用聚氨酯树脂一般是由聚酯/聚醚多元醇与异氰酸酯反应而成,分子量约2万~4万。其溶剂主要以苯、酮、酯类溶剂为主要溶剂。在研发过程中可依据油墨厂及印刷厂的环保需求,采用酮酯类溶剂或醇酯类溶剂制备相应的无苯油墨用树脂。
 
   油墨用聚氨酯树脂特点如下:
 
   ①优异的耐黄变性能。油墨用聚氨酯树脂在制备过程中主要以脂肪族聚酯与脂肪族异氰酸酯为主要原料合成,较芳香族聚氨酯具有优异的光学稳定性能,成膜后胶膜具有优异的耐黄变性能。
 
   ②对于薄膜基材具优异的附着牢度。油墨用聚氨酯树脂分子链段中含有氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、酯键、醚键等极性基团,与多种极性基材PET、PA等塑料表面的极性基团形成氢键,进而形成具有一定连接强度的接头。该聚氨酯树脂制成油墨后,印刷在极性塑料基材表面具有很好的附着牢度。
 
   ③与颜料/染料有良好的亲和性和润湿性。油墨用聚氨酯树脂一般由聚酯或聚醚多元醇、脂环族二异氰酸酯及二元胺/二元醇扩链剂制备。由于在PU树脂中引入了脲键,即形成聚氨酯一脲树脂( PUU),使之对颜料有良好的分散润湿性能。
 
   ④良好的树脂相溶性。油墨用聚氨酯树脂与醛酮树脂、氯醋树脂等有着良好的相溶性,可以根据实际情况在自己工艺配方中适当添加,以改善油墨综合性能。
 
   ⑤优异的成膜性能。油墨聚氨酯树脂与其他领域所用的聚氨酯树脂在结构有所不同,传统聚氨酯主要以聚酯多元醇/聚醚多元醇与异氰酸反应生成端羟基聚氨酯树脂,分子结构中极性基团以氨基甲酸酯为主,分子内聚力不足以满足油墨用树脂成膜性能要求,因此油墨用聚氨酯树脂在传统的聚氨酯基础上引入脲基,以大幅提高树脂本身的内聚强度和成膜性。
 
   ⑥有机溶剂的广泛相溶性及良好的溶剂释放性。有机溶剂对树脂的溶解作用是通过溶剂分子的极性吸引溶质分子,也就是通常所说的同类相溶。传统的聚氨酯树脂对有机溶剂有广泛的相溶性,酮类、酯类、苯类等非醇类有机溶剂都是其优良溶剂。但在制作油墨过程中,为调节油墨流动性能和黏度,需要加入醇类有机溶剂,这样对于传统的聚氨酯树脂来说会大大降低树脂体系的稳定性,会出现混浊、絮状沉淀等不相溶现象。但油墨用聚氨酯树脂由于脲基的存在而可以与醇相溶,但要注意醇类溶剂依旧是假溶剂,微观状态下醇类溶剂对聚氨酯树脂分子进行包裹,而不是真溶剂那样由于分子极性贯穿于分子中,使得聚氨酯树脂制作出来的油墨流动性好。
 
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