聚氨酯油墨不固化的成因及解决办法

胶粘剂不固化是我们常见的复合工序的质量问题之一，造成此问题的原因很多，比如说配比不准确、溶剂中水分或醇类含量过大，环境湿度太大、剩胶保存不当等多种因素，而其中有一个不可忽视的因素就是聚氨酯油墨对胶粘剂不固化的影响。

部分软包装客户反映其生产的卷膜在他们客户进行自动包装时，封边出现皱褶起层现象，其生产的袋子在制袋后放置一段时间(约1—2h)，封边处出现皱褶起层现象。有一些袋子在装箱时折叠放置，过了一段时间后，折痕处出现了离层现象。其共同的原因都是因为胶水固化不完全。

如图所示：

针对这些样品，我们也做了一些检测跟分析。

1、外层PET/VMPET剥离强度l.5N/15mm，剥离时油墨与镀铝之间分开，因剥离角度不同会有较少油墨或镀铝转移。胶水有发粘不干现象，80℃烘箱继续熟化244小时，发粘现象无明显变化，将剥离样条暴露在空气中24h，样条仍然发粘。

2、里层VMPET/CPP剥离强度3.0N/15mm，没有发粘不干现象。

结论：不干成分为—OH成分，由于两层一次成型，生产过程中没有另外配胶。外层发粘而里层固化，说明胶粘剂中的固化剂已部分被消耗。

所以我们对客户使用的油墨作了一个调查：

1、油墨为无苯无酮聚氨酯油墨，溶剂为乙醇:乙酸乙酯:乙酸正丙酯=2:3:50

2、残留溶剂总量3.6mg/m2，其中醇类溶剂0.2mg/m2。

结论：聚氨酯油墨连接料消耗了胶粘剂中的固化剂。

在复合过程中因为聚氨酯墨造成的事故层出不穷，原因是：单组份聚氨酯复合用油墨的提法。这种提法是不科学的，或者说是根本没有单组份聚氨酯复合用油墨（用在其他用途上除外）。这主要是油墨厂为了迎合印刷厂对油墨使用寿命的要求推出的产品，因为聚氨酯油墨加入固化剂后，其寿命只有4～6h。在刚有聚氨酯复合用油墨时只有双组份墨，没有单组份之说。这样在使用时，对普通型聚氨酯粘合剂带来稳患无穷。

聚氨酯粘接料分子端位上有活泼氢官能团，一般是—NH2、—0H两类，尤其以—NH2为主。这样就有一个随着粘接料分子量波动而胺值波动问题。粘接料的数据一般是胺值≤2％。如果在这么大的范围中波动，其带来的副作用就可想而知了。使用这种粘接料的油墨印刷时不使用固化剂，则油墨层中残余了大量的—NH2。

当复合时，粘合剂的固化剂与其接触，会迅速发生以下反应：

-R-NH2+O=C=N-R-N=C=O→R-NH-CO-NH-R-N=C=O

这个反应速度理论上讲是瞬间的快速反应，远远高于-N=C=O与-0H的反应速度。因此粘合剂固化剂还未与粘合剂主剂（其官能团是-0H）反应，已有部分被消耗掉，导致复合膜的粘接固化效果不完全。

那针对此类问题，我们如何避免？如何解决呢？

1、油墨与胶粘剂使用上保持稳定：在油墨或胶水变更时需进行匹配性试验，以免发生质量问题。

2、配胶时适当多加固化剂。

3、选用质量较好的油墨：不同厂家对于油墨连接料中的羟值、氨值的控制范围不一样，且波动较大，我们有客户在遇见此类问题时，多加了20％的固化剂，仍然有发粘的现象。

4、油墨中加入固化剂（硬化剂）：一般情况下往油墨中加入4％左右的固化剂（硬化剂），但是一般只限于大底色，或者水煮蒸煮产品。因为油墨固化剂为脂肪族固化剂，每公斤单价超过100元，考虑到成本及油墨的保存期，普通产品一般不加固化剂。在使用双组份油墨时由于操作的问题，或印刷稀释剂中含有水分使油墨固化剂不足或被破坏，造成油墨粘接料的活泼氢不能被固化剂完全反应，残留在油墨中，同样导致粘合剂的固化效果不理想。

5、选用一些特殊的胶粘剂：通过改变胶粘剂的反应机理，提高反应速度，来减少油墨活泼氢的影响。为了更好地帮助客户解决此类问题，广东国望在胶粘剂的改进上也在不断的努力，依靠北化院强大的技术依托，研发出了一款快速固化型胶粘剂3160DK／5060。在解决聚氨酯油墨引起的不完全固化，高爽滑剂含量的厚PE引起的复合强度差有较好的效果。