聚氨酯的性能

    通过分子设计可以使聚氨酯合成出从非常坚硬到柔软乃至发粘的产品。聚氨酯产品的大部分机械性能随聚氨酯分子量的变化而改变，分子间力对机械性能也有影响，比如分子间的氢键力、偶极作用和分子的取向力等。这些特有的分子间力通过类似于化学键作用力的效果，将聚合物链结合在一起；当然，这些非化学键作用力结合相对较弱，更容易受到温度和应力的影响。

    除了分子间力以外，聚氨酯分子中的三种基本结构单元决定了聚氨酯产品的最终性能。聚酯链段提供了较好的耐久性、耐磨性、耐化学性和硬度，另一方面聚醚链段则提供了较好的柔韧性、弹性和罐内稳定性。异氰酸酯类型对性能的影响也非常重要。脂肪族异氰酸酯具有较好的耐水解性、耐UV降解黄变性；芳香族异氰酸酯则提供了较好的耐化学性和硬度，但在UV光作用下易降解黄变。

聚氨酯技术在印刷中的应用特点

    尽管溶剂型聚氨酯树脂在工业涂料和粘结剂领域获得了广泛的应用，但它的反应特性、固化要求以及溶剂的存在限制了其在印刷市场许多领域的应用。当然，随着技术的发展，聚氨酯树脂的这些缺点都可以通过“非反应型”、“内增塑”和“活性基团屏蔽”技术得以克服。

    聚氨酯主要是由多元醇（聚酯或/和聚醚）与二异氰酸酯，如MDI或TDI反应而成，其中多余的NCO基团一般是采用链终止剂，如醇来进行封闭。对异氰酸酯基团的屏蔽可以防止高分子链段的过度交联，并且，仅有在特殊条件下才能将这些屏蔽物质从NCO基团上转移下来。

    当把聚氨酯链段中的游离异氰酸酯封闭以后，聚氨酯树脂就能与柔性包装和凹版包装工业中常用的溶剂和树脂产生良好相容性。由此，油墨生产商就能通过聚氨酯树脂优异的物理性能而不是化学反应性使产品获得较好的粘附性、柔韧性。

    非反应型聚氨酯已经被加入传统的含硝化纤维的柔版和凹版油墨中，以提高这类油墨在聚丙烯、聚乙烯等电线和片状薄膜等表面的粘附力。

    这使得油墨的特性能在很大范围进行调节，比如，可以生产出非常柔软而具有韧性的产品，也可以获得最大塑性、较低柔韧性、高聚氨酯树脂含量的高附着力品种。较高柔韧性、聚氨酯组分含量较少的产品通常具有较好的耐醇性，若聚氨酯含量较高则耐醇性较差。

    Zeneca树脂公司为表面印刷配方提供了NeoRez系列产品，专门用于满足各种性能的印刷需求。产品范围从塑性最高的柔韧性种类到柔韧性较低、附着力较高、聚氨酯含量较多的种类。柔韧性较高、聚氨酯组分含量较少的品种通常具有较好的耐醇性，反之则耐醇性较差。

    聚氨酯树脂的另一个重要特性是其热塑化温度较低，因而赋予在热封区域印刷的油墨以良好的释放性能，而不像其它增塑剂对柔性包装的热塑封性造成影响。

    这类油墨体系中通常加入像钛类螯合剂这样的附着力促进剂，它们能与树脂中的羟基发生交联，同时又与处理过的表面产生螯合作用而起到优化油墨的粘结性能。它们可以使油墨的耐热封性达到高速生产线上的包装必需的180℃。

    基于上述聚氨酯品种的油墨可以成功地用作聚丙烯和聚乙烯基材的表面和背面印刷用柔版和凹版油墨。印刷在铝箔上的耐热凹版油墨也能一定程度地用于聚酯和聚酰胺基材的柔版凹印油墨。

新一代弹性聚氨酯

    针对传统聚氨酯树脂的上述缺点，Zeneca Resins开发了新一代聚氨酯连接剂，它通过优化树脂的分子量使产品不仅不会发生粘连，而且又有较好弹性。新一代聚氨酯连接剂特别适用于粘结和挤出复合印刷，它使油墨生产商配制出几乎通用的油墨体系。这些树脂有的可以单独使用，有的可以与传统聚氨酯以及硝化纤维共同混用在油墨配方中。新一代弹性聚氨酯能使油墨具有与各种薄膜和复合材料优异的粘结性、抗粘连性和耐热封性。

    Zeneca Resins已开发出两种弹性聚氨酯树脂来满足全球印刷市场。这两种树脂（NeoRez D和E）在耐溶剂性方面略有不同，专用于粘结和挤出复合材料的印刷。NeoRez 
E可以配制在单一溶剂体系中，因而特别适用于要求回收溶剂的凹版印刷。NeoRez D具有较宽的溶剂相容性，可用于凹版和柔版印刷。

    这两种树脂还能提供良好的柔韧性、硝化纤维相容性、油墨稳定性和抗粘连性。由于它们可用于复合印刷和普通表面印刷，因而通用性有所提高。

结论

    新型聚氨酯树脂能为印刷油墨提供普通聚氨酯树脂难以达到的优点。这种具有较好弹性的较高分子量聚氨酯具有较快的干燥速度、更高的粘结强度。除更高的力学性能外，还具备以下优点：

◆ 较低的溶剂残留量，减少最终包装过程的气味

◆ 可以使柔版和凹版印刷采用同一油墨体系

◆ 可以使多种印刷结构采用同一油墨体系

◆ 良好的印刷性能，易于清洗

    新型聚氨酯树脂使油墨生产商在单一树脂和/或单一溶剂油墨系统中采用多种连接剂，满足不断变化的柔性包装印刷的需要。