水性油墨(水墨)分散剂的选型原理和方案
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:耐水性差、颜料颗粒遇钙镁离子易絮凝、炭黑/酞菁展色性差、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(空间位阻强,适用高端主力)
代表:HR-4039AC、HR-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,良好的耐水与覆膜附着力。
- 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、光泽度与储存稳定性
3. 水性PU聚氨酯水墨(BOPP/PET/PE软包装)
禁止用大量阴离子盐类型,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;预算有限时可添加少量阴离子复配可以降低成本
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,光泽度差。
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,分散剂的添加量越高,**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. BOPP、PET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:无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 无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、展色性、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,分子不能完全包覆颜料表面,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天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


