水性丙烯酸和水性聚氨酯的性能有哪些差异?

西顿新材料
2025-06-11

水性丙烯酸树脂和水性聚氨酯树脂作为水性油墨的两大核心连接料,其性能差异直接影响油墨的适用场景。以下是关键性能的详细对比,便于针对性选择:


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一、核心性能对比表

| 性能指标 | 水性丙烯酸树脂 | 水性聚氨酯树脂 |

|----------------------|---------------------------------------------|---------------------------------------------|

| 柔韧性/弹性 | 较差(硬而脆,易开裂) | 极优(高伸长率,耐反复弯折) |

| 耐磨/抗刮性 | 一般(表面硬度高但易磨损) | 卓越(高韧性表面,耐机械摩擦) |

| 附着力 | 中等(对极性基材较好,塑料附着力弱) | 极强(广泛适配塑料、金属等难附基材) |

| 耐化学性 | 中等(耐水较好,耐溶剂弱) | 优异(耐醇、酯、油脂,食品包装首选) |

| 耐候性 | 极优(抗UV黄变,保光保色) | 中等(需特殊改性抗UV,易黄变) |

| 成膜温度 | 较高(常需成膜助剂,增加VOC) | 较低(可零VOC成膜) |

| 光泽度 | 中等(哑光至半光易实现) | (易实现镜面效果) |

| 硬度 | (适合表面抗压场景) | 中等(牺牲硬度换柔韧性) |

| 成本 | (原料价格约为PU的1/2~1/3) | 高(合成工艺复杂) |

| 耐水性 | 优(交联后稳定性好) | 中(聚酯型易水解,聚醚型更优) |

| 热粘性 | 较差(高温易回粘) | 较好(热稳定性更佳) |

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二、关键差异深度解析

1. 柔韧性与耐折性

丙烯酸:分子链刚性强,成膜后硬度高但脆性大,印刷在柔性基材(如PE薄膜)上弯折时易龟裂。

聚氨酯:含柔性链段(如聚醚/聚酯),断裂伸长率可达300%以上,是软包装(如零食袋)耐揉搓的关键。


2. 附着力机制

丙烯酸:依赖极性基团(-COOH)与基材氢键结合,对非极性塑料(PP/PE)需电晕处理。

聚氨酯:含强极性氨酯键(-NHCOO-)和脲键,与基材形成化学锚定,对BOPP、PET等未处理薄膜也能直接附着。


3. 耐化学性本质

丙烯酸:耐水性优异,但酯键易被醇、酮类溶剂溶胀(如酒精湿巾擦拭易脱墨)。

聚氨酯:交联网络致密,耐油脂、洗甲水等强溶剂,适用于日化品包装(如洗发水瓶标签)。


4. 户外耐久性对比

丙烯酸:主链为C-C键,抗UV降解(QUV老化1000h后保光率>80%)。

聚氨酯:氨基甲酸酯键在UV下易断裂黄变(需添加昂贵光稳定剂)。


三、典型应用场景选择

| 应用场景 | 推荐树脂 | 原因 |

|----------------------------|--------------|--------------------------------------------|

| 软包装印刷(BOPP/PE膜)| 聚氨酯 | 高柔韧性+复合强度+耐油脂迁移 |

| 户外广告牌/车贴 | 丙烯酸 | 耐候性+低成本+抗紫外线老化 |

| 食品包装(纸盒/纸杯) | 聚氨酯 | 耐热性(热封不粘边)+FDA合规性 |

| 纸质书刊/宣传册 | 丙烯酸 | 高硬度+低成本+快速干燥 |

| 电子产品标签(PET膜) | 聚氨酯 | 耐酒精擦拭+高光泽+抗刮伤 |

| 纺织品印花 | 聚氨酯 | 弹性匹配织物+耐水洗+干湿摩擦牢度高 |

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四、创新解决方案:杂化树脂

为平衡性能与成本,市场推出 丙烯酸-聚氨酯杂化树脂

优势

成本比纯PU低20%~30%,耐候性接近丙烯酸。

柔韧性提升(可印刷PET薄膜),耐醇性优于纯丙烯酸。

应用:中高端标签油墨、轻型包装印刷。


选择建议

“要性能,选PU”

需应对薄膜变形、溶剂擦拭、高温复合等严苛环境时(如饮料收缩膜标签)。

“要成本/耐候,选丙烯酸”

纸张印刷、户外广告等静态场景优先。

“折中方案,选杂化”

对成本敏感但需基础柔韧性的领域(如瓦楞纸预印)。


> 实操提示:先测试目标基材上的 百格附着力(ASTM D3359)耐揉搓性(ISTA 3A),再结合成本决策。



(本文仅供参考,若有技术问题,可咨询在线工程师)


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