水性樹脂複配比是薄膜柔版表印水性油墨配方優化的核心環節，需綜合考慮樹脂性能互補、乾燥速度、附著力、印刷適性及環保要求。以下是系統性優化策略：

一、複配樹脂選擇與功能定位

主樹脂（佔比60-80%）

丙烯酸樹脂：提供基礎附著力、快乾性，選擇低黏度、高固含的水性丙烯酸乳液（如苯丙、純丙），Tg控制在20-40℃（平衡柔韌性與乾燥速度）。

關鍵參數：粒徑<100nm（提升成膜緻密性），羧基含量（影響與基材的氫鍵作用）。

輔助樹脂（佔比20-40%）

聚氨酯分散體（PUD）：提升柔韌性、耐磨性（針對PE/PP薄膜），改善低溫成膜性（Tg可低至-10℃）；

環氧改性丙烯酸樹脂：增強對極性基材（如PET、PVC）的附著力，提升耐化學性；

有機矽改性樹脂：降低表面能，提升抗粘連性和滑爽性（適用於高速印刷）。

複配比例建議

通用薄膜（PE/PP）：丙烯酸樹脂70% + 聚氨酯30%；

高極性基材（PET）：丙烯酸60% + 環氧改性丙烯酸20% + 有機矽樹脂20%；

高耐磨需求：丙烯酸50% + 聚氨酯40% + 蠟乳液10%。

二、溶劑體系設計

溶劑複配原則

快乾溶劑：乙醇、異丙醇（佔比50-70%），加速揮發，減少印刷網點擴散；

慢乾溶劑：丙二醇甲醚（PM）、二丙二醇丁醚（DPnB）（佔比20-30%），延長開放時間，避免堵版；

水：佔比10-20%，調節黏度，環保性優化。

典型溶劑配方

乙醇60% + PM 25% + 水15%（適用於高速印刷機）；

異丙醇50% + DPnB 30% + 水20%（適用於高精度網點印刷）。

三、關鍵添加劑優化

潤濕分散劑

添加量0.5-1.5%，選擇低動態表面張力型（如BYK-345、TEGO Wet 270），確保油墨在低表面能薄膜（PE/PP）上鋪展。

消泡劑

非矽類（如礦物油基TEGO Foamex 810）佔比0.1-0.3%，避免影響附著力。

流平劑

聚醚改性矽氧烷（如BYK-331）0.1-0.5%，改善印刷流平性，減少橘皮。

附著力促進劑

磷酸酯類（如ADP）1-3%或矽烷偶聯劑（KH-550）0.5-1%，針對非極性基材化學錨定。

增稠劑

締合型聚氨酯（如RM-2020）0.2-0.8%，調節黏度至20-30s（塗4杯），適應柔版印刷機需求。

四、工藝參數匹配

基材預處理

PE/PP薄膜電暈處理達38-42mN/m，PET達45-50mN/m；

火焰處理（針對厚膜PP）停留時間<0.1s，避免熱變形。

乾燥條件

分段乾燥：紅外預烘（60-80℃，1-2min）→熱風固化（80-100℃，3-5min）；

風速控制：2-4m/s，避免表面結皮導致內部溶劑殘留。

五、性能測試與驗證

印刷適性

黏度：20-30s（塗4杯，25℃）；

初乾性：10-15μm/30s（GB/T 13217.5）；

耐磨性：≥500次（橡皮擦法，500g載荷）。

附著力

劃格法（ASTM D3359）：≥4B（PE/PP）、5B（PET）；

膠帶剝離法：無油墨轉移。

環保性

VOC含量：≤5%（GB/T 23986-2009）；

重金屬：符合EN 71-3標準。

六、常見問題與解決方案

問題：印刷網點模糊

原因：溶劑揮發過慢或樹脂黏度過低；

對策：提高快乾溶劑比例（乙醇→異丙醇），或添加0.2%氣相二氧化矽增稠。

問題：薄膜收縮起皺

原因：乾燥溫度過高或樹脂Tg不匹配；

對策：降低固化溫度至70℃，改用低Tg聚氨酯複配。

問題：油墨儲存分層

原因：樹脂相容性差或pH不穩定；

對策：調整pH至8-9（氨水調節），加入0.5%締合型增稠劑穩定體系。

七、配方優化案例

目標：PE薄膜柔版表印油墨（高附著力、快乾）

樹脂複配：苯丙乳液70% + 脂肪族聚氨酯20% + 有機矽樹脂10%；

溶劑：異丙醇55% + PM 25% + 水20%；

添加劑：BYK-345 1% + KH-550 0.8% + RM-2020 0.3%；

性能：附著力4B，表乾時間30s，耐磨600次，VOC 3.8%。

通過精準調控樹脂複配比、溶劑梯度和功能添加劑，可實現薄膜柔版表印油墨的高效印刷適性、環保性與成本平衡。建議結合具體基材和設備參數，通過正交試驗法優化關鍵組分比例。