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水性油墨(水墨)分散剂的选型原理和方案

2026-07-23

水性油墨(水墨)分散剂选型原理和方案

 

一、三大主流分散剂类型(水墨专用)

 

1. 阴离子聚丙烯酸盐分散剂(低成本)

 

代表:HR-4046

 

- 特点:降粘快、价格低,钛白/碳酸钙等无机颜料分散效果好

- 缺点:耐水差、颜料颗粒遇钙镁离子易絮凝、炭黑/酞菁展色差、泡沫偏大

- 添加量(颜料干粉):无机3%~10%;有机10%~20%;炭黑不推荐另外选择

- 适用:低档瓦楞纸箱丙烯酸水墨、白色填料墨、无耐水要求纸品

- 禁用:软包装PU水墨、食品油墨、高耐水覆膜体系

 

2. 高分子聚氨酯嵌段共聚物(空间位阻适用高端主力)

 代表:HR-4039ACHR-4057

 - 优点:其分子中含有‌结合力极强的吸附基团‌,能牢固抓住表面惰性、易团聚的‌高难度颜料‌(如炭黑、酞菁类、喹吖啶酮),从而实现高效稳定分散在宽酸碱及盐pH4-11环境下储存稳定、颜料分散持久,且成膜后兼具高光泽色彩表现良好的耐水覆膜附着力

- 缺点:单价更高

- 添加量:普通有机颜料12%~30%;酞菁/高色素炭黑30%~75%

- 适用:软包装BOPP/PET水墨、高光卡纸、无树脂色浆、食品级水墨

 

3. 非离子聚醚型分散剂(复配辅助/无离子敏感体系)

 代表:HR-4061ED低泡润湿分散二合一

- 特点:低泡性好,避免涂层出现针孔、鱼眼等缺陷同时兼容阴阳离子助剂不发生反应;不会造成PU乳液破乳,复溶性好

- 缺点:单独分散高色素炭黑力量不足,一般作为协同助剂

- 添加量:总配方0.2%~0.7%复配使用

- 适用:PU薄膜水墨、透明光油、染料水墨、易起泡高速印刷体系

 

二、按油墨树脂体系匹配

 

1. 松香改性丙烯酸(瓦楞纸箱低档墨)

成本优先用聚羧酸盐;出口/高光纸箱改用聚氨酯类型

 

2. 纯丙烯酸/苯丙(卡纸、标签、高光纸)

聚氨酯高分子分散剂,提升体系黑度、光泽与储存稳定性

3. 水性PU聚氨酯水墨(BOPP/PET/PE软包装)

禁止大量阴离子盐类型,易造成乳液破乳、粘度暴涨;主推非离子/两性聚氨酯分散剂,提高耐水煮性和不同基材的复合附着力稳定

 

4. 无树脂浓缩色浆

专用非离子高分子聚氨酯分散剂,通过多点锚固+ 长链空间位阻‌机制,实现‌高固含研磨时低粘度‌及‌长期储存不增稠、不分层‌的技术特性

 

三、按颜料精准选择(核心匹配依据)

 

1. 无机颜料(钛白、氧化铁、碳酸钙)- 纸箱低成本:阴离子聚羧酸盐分散剂;

- 覆膜/高耐水白墨:改性聚氨酯分散剂,避免后期吸水发白

 

2. 普通有机颜料(大红、中黄、永固黄)

通用聚氨酯分散剂;预算有限添加少量阴离子复配可以成本

 

3.  难分散有机颜料(酞菁蓝/绿、永固紫)

必须选用高锚固聚氨酯/聚酯分散剂,防止浮色絮凝,分散不充分,细度难达标光泽

 

4. 炭黑(水墨最难分散)- 低色素炭黑(纸箱普通黑墨):阴离子+聚氨酯复配

- 高色素炉黑/槽黑(薄膜高光黑):炭黑专用高分子聚氨酯分散剂

炭黑比表面积越大,分散剂添加量越高,**可达颜料80%

 

 

四、按印刷基材后工艺筛选

 

1. 瓦楞纸、吸收性纸张

耐水要求低,阴离子分散剂性价比**;出口食品纸箱换聚氨酯分散剂

 

2. BOPPPET塑料薄膜(需干式复合)

全程聚氨酯分散剂,严格控制残留的低分子量阴离子型助剂含量‌,防止其因‌迁移聚集、吸湿增塑及界面排斥‌导致膜层与基材‌粘接失效(脱层)‌及‌表面硬度下降(耐摩擦差)

 

3. PE哑光低表面能薄膜

高锚固聚氨酯分散剂搭配低泡非离子润湿剂,在施工中避免漆膜边缘回缩裸露‌(缩边)和‌颜料分布不均形成斑纹‌(发花)两类外观缺陷,确保涂膜完整、色泽均匀

 

4. 食品接触、蒸煮耐水煮油墨

推荐:APEO、低VOC聚氨酯分散剂,禁用矿物油复配型阴离子分散剂

 

5. 水性光油、透明清墨

推荐:低泡聚氨酯/非离子聚醚分散剂指在光学透明材料(如薄膜、涂层、电解质凝胶)制备中,需控制游离阴离子浓度或聚集状态,防止其引发微观相分离或散射中心形成,从而导致光线漫射增加、透明度下降(雾度升高)‌。

 

五、标准添加量与投料顺序

 

添加量(以颜料干粉重量计)

 

- 钛白/填料:3%~7%

- 普通有机颜料:12%~25%

- 酞菁、高档有机色粉:18%~38%

- 高色素炭黑:35%~75%

 

**投料顺序(分散效果最大化)

 

去离子水→ 分散剂 → 润湿剂 → 少量消泡剂 → 搅拌均匀 → 投入颜料粉体 → 高速预分散 → 砂磨

严禁先加颜料再加分散剂,粉体无法充分润湿,直接絮凝团聚。

 

六、快速选型对照表

 

水墨场景                           **分散剂类型           不推荐类型

普通瓦楞纸箱、低成本彩墨                       阴离子聚丙烯酸盐           高价纯聚氨酯

高光卡纸、标签、出口纸箱                    通用高分子聚氨酯           小分子阴离子

BOPP/PET软包装、干式复合                        两性/非离子聚氨酯          高含量阴离子分散剂

PE/PP难附着薄膜黑墨                           炭黑专用高锚固聚氨酯          单独聚羧酸盐

食品、蒸煮耐水煮油墨                          APEO高分子聚氨酯         矿物油复配阴离子

无树脂高固含色浆                             多功能非离子聚氨酯          低分子量阴离子

 

实操复配技巧

 

1. 通用纸箱水墨复配:30%聚氨酯+70%阴离子聚羧酸盐,兼顾成本与光泽稳定;

2. 薄膜水墨标准方案:100%聚氨酯分散剂,不搭配阴离子,保障复合性能;

3. 测试原则:梯度添加分散剂,做热储50℃×7天稳定性、细度、展色、覆膜剥离四项验证再量产。

 

 

七、常见弊病对应选型方案

 

1.  研磨细度下不去分子不完全包覆颜料表面导致颗粒间引力占优而团聚聚氨酯分散剂用量不足,提高添加比例

 

2.  水性油墨储存7因阴离子分散剂与体系中正离子发生电荷中和导致絮凝失效,引发沉淀/分层更换聚氨酯聚合物。

 

3.彩色油墨出现浮色、分色、印刷色差:阴离子分散剂同时适配无机/有机颜料,导致共混时稳定性差,引发浮色和色差换成通用聚氨酯

4. 针对研磨泡沫多滤网/喷版堵塞的问题通过增加低泡非离子分散剂比例降低高泡阴离子表面活性剂用量‌来抑制泡沫生成,保障生产连续性

 

5.黑墨发灰、黑度不足:炭黑专用聚氨酯分散剂,通过增强分子对炭黑表面的吸附(锚固)和空间阻隔(包裹),使炭黑充分解聚以释放最大黑度‌。

 

‌‌6.印刷后覆膜附着力差、分层:小分子阴离子分散剂添加过量,减少聚羧酸盐用量