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水性聚氨酯樹脂（polyurethanes，英文縮寫PU）是主鏈含有-NHCOO-重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一類聚合物。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、熱塑性樹脂和熱固性樹脂。高溫下不耐水解，也不耐堿性介質(zhì)。 油墨所用聚氨酯樹脂一般是由聚酯／聚醚多元醇與異氰酸酯反應(yīng)而成，分子量約2萬~4萬。在研發(fā)過程中可依據(jù)油墨廠及印刷廠的環(huán)保需求，采用醇酯類溶劑制備相應(yīng)的無苯油墨用樹脂。 聚氨酯樹脂在油墨中的作用如下： 1.優(yōu)異的耐黃變性能 油墨用聚氨酯樹脂在制備過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.對薄膜基材優(yōu)異的附著牢度 油墨用聚氨酯樹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 和潤濕性油墨用聚氨酯樹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樹脂中引入了脲鍵，即形成聚氨酯一脲樹脂(PUU)，使之對顏料有良好的分散潤濕性能。 4.良好的樹脂相溶性 油墨用聚氨酯樹脂與醛酮樹脂、氯醋樹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 油墨聚氨酯樹脂與其他領(lǐng)域所用的聚氨酯樹脂在結(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)聚力不足以滿足油墨用樹脂成膜性能要求，因此油墨用聚氨酯樹脂在傳統(tǒng)的聚氨酯基礎(chǔ)上引入脲基，以大幅提高樹脂本身的內(nèi)聚強(qiáng)度和成膜性。 6.良好的溶劑釋放性 有機(jī)溶劑對樹脂的溶解作用是通過溶劑分子的極性吸引溶質(zhì)分子，也就是通常所說的同類相溶。傳統(tǒng)的聚氨酯樹脂對有機(jī)溶劑有廣泛的相溶性，但在制作油墨過程中，為調(diào)節(jié)油墨流動(dòng)性能和黏度，需要加入醇類有機(jī)溶劑，這樣對于傳統(tǒng)的聚氨酯樹脂來說會(huì)大大降低樹脂體系的穩(wěn)定性，會(huì)出現(xiàn)混濁、絮狀沉淀等不相溶現(xiàn)象。但油墨用聚氨酯樹脂由于脲基的存在而可以與醇相溶，但要注意醇類溶劑依舊是假溶劑，微觀狀態(tài)下醇類溶劑對聚氨酯樹脂分子進(jìn)行包裹，而不是真溶劑那樣由于分子極性貫穿于分子中，使得聚氨酯樹脂制作出來的油墨流動(dòng)性好。
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