Kemajuan penelitian dan prospek resin poliuretan untuk tinta cetak laminasi

Dengan berkembangnya usaha ekonomi dan budaya Tiongkok, industri percetakan dan penerbitan serta industri pengemasan telah berkembang pesat. Permintaan tinta dalam negeri meningkat drastis. Ketika kesadaran masyarakat terhadap lingkungan meningkat dan tuntutan masyarakat akan keamanan dalam pengemasan dan pencetakan makanan meningkat, proporsi hidrokarbon aromatik dan komponen organik yang mudah menguap dalam komposisi tinta harus dikurangi. Tinta ramah lingkungan secara bertahap mengalami tinta bebas benzena, tinta yang larut dalam alkohol, dan tinta berbahan dasar air, dan secara bertahap menggantikan tinta tradisional berbahan dasar pelarut organik yang mudah menguap. Tinta poliuretan secara bertahap berkembang pesat karena keunggulan kinerjanya yang unik. Keunggulannya adalah penggunaan yang mudah, kinerja yang stabil, daya rekat yang kuat, kilap yang sangat baik, dan ketahanan panas yang baik, serta cocok untuk berbagai metode pencetakan. Pada saat yang sama, tinta poliuretan dapat dilarutkan dalam pelarut seperti alkohol, ester, keton, atau pelarut campurannya tanpa bergantung pada pelarut benzena yang sangat beracun. Memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan dan telah menjadi arah perkembangan dan tren industri percetakan. Di antara faktor-faktor yang menentukan berbagai sifat tinta cetak, sifat resin yang digunakan dalam tinta adalah faktor utamanya. Resin poliuretan memiliki ketahanan aus yang sangat baik, ketahanan gores, ketahanan pelarut, sifat ikatan, kinerja suhu rendah yang baik, kilap tinggi, dan pelestarian panas, dan sifat penerapannya dapat disesuaikan secara luas dan dapat memenuhi berbagai kebutuhan. .

1 . Klasifikasi tinta poliuretan

Tinta poliuretan dapat dibagi menjadi empat jenis utama menurut komposisi pengikat yang digunakan dan prinsip pengawetan: tinta poliuretan mudah menguap satu komponen, tinta poliuretan reaktif dua komponen, tinta poliuretan pengawet ringan, dan tinta poliuretan berbahan dasar air ; sesuai dengan format pencetakan Menurut media pencetakan yang berbeda, dapat dibagi menjadi tinta plastik, tinta kertas, tinta tipis aluminium, tinta kain cetak dan tinta keramik, dll. Untuk tujuan khususnya, dapat dibagi menjadi tinta UV , luminescent, tinta neon dan berpendar, kristal cair, tinta konduktif dan magnetis, tinta tahan retort dan tinta anti pemalsuan, dll.

2 . Status pengembangan resin poliuretan untuk tinta

2. 1 resin poliuretan untuk tinta mudah menguap satu komponen

Tinta poliuretan yang mudah menguap memiliki keunggulan dalam penggunaan yang mudah dan kinerja yang stabil, serta dapat memenuhi persyaratan berbagai metode pencetakan. Hal ini terutama digunakan dalam kemasan komposit plastik dan aspek lainnya. Ini telah diindustrialisasi di dalam dan luar negeri dan telah banyak digunakan. Mekanisme sintesis utama tinta jenis ini adalah melalui penguapan sejumlah besar pelarut volatil yang terkandung di dalamnya, sehingga resin dan pigmen pada tinta membentuk lapisan film padat yang menempel pada permukaan substrat untuk mencapai tujuan. pencetakan. Keuntungan metode ini adalah reaksi yang seragam, pengendalian yang mudah, dan reproduktifitas yang baik. Resin poliuretan satu komponen untuk tinta memiliki daya rekat yang baik, tahan minyak, dan tahan memasak pada banyak media plastik .

PERUSAHAAN TAMBANG EMAS sebagai produsen resin poliuretan menggunakan asam adipat (AA) dan 1,4- butanediol (BDO) sebagai bahan baku sintesis poliester poliol dengan berat molekul relatif 1000 hingga 2000 dan pemanjang rantai, difenilmetana diisosianat (MDI). Bahan penghubung tinta poliuretan satu komponen disintesis dengan bahan tambahan lainnya. Tinta poliuretan memiliki karakteristik kilap yang baik, viskositas rendah, dan kekuatan ikatan yang baik. Ini dapat memenuhi kebutuhan industri film komposit dan pencetakan tinta. Telah digunakan di Guangdong dan Fujian. Promosikan penggunaan di area lain. Zhou Wenxin dkk. menggunakan kopolimer vinil klorida - hidroksietil akrilat yang mengandung gugus hidroksil dalam molekul untuk bereaksi dengan glikol makromolekul, pemanjang rantai molekul kecil, dan toluena diisosianat (TDI) untuk menyiapkan perekat poliuretan jenis baru. Tinta yang dihasilkan memiliki daya rekat yang baik pada berbagai film dasar seperti polipropilen (PP) dan polietilen (PE). Resin poliuretan untuk tinta yang dikembangkan oleh Sanyo Chemical Co., Ltd. Jepang terdiri dari polibutilen adipat glikol (PBA , dengan massa molekul relatif maksimum 1500) , isophorone diisocyanate (IPDI) , dan isophorone Terbuat dari diamina (IPDA) dan dietanolamina , karena masuknya ikatan urea dan gugus amina, kekuatan ikatan hidrogen antarmolekul meningkat pesat, sehingga meningkatkan kekuatan kohesif resin dan daya rekat pada film. Terbuat dari 30 bagian resin dan 50 bagian titanium dioksidaTinta cetak film plastik yang dibuat dengan menambahkan 100% dan beberapa bagian pelarut campuran memiliki efek pencetakan yang baik pada film PP , polietilen tereftalat (PET) dan nilon. Lapisan pencetakan tahan terhadap minyak panas dan adhesi.

2. 2 Resin poliuretan untuk tinta reaktif dua komponen

Tinta dua komponen disebut juga tinta reaksi kimia. Katalis harus ditambahkan sebelum dicetak. Katalis bereaksi dengan resin dalam tinta untuk mencapai tujuan mengeringkan tinta melalui reaksi polimerisasi. Komponen A adalah prapolimer dan pigmen yang diakhiri hidroksil. Campuran bahan tambahan lainnya, komponen B merupakan bahan pengawet dengan gugus terminal isosianat. Saat digunakan, kedua komponen tersebut dicampur dalam proporsi tertentu untuk dicetak. Tinta poliuretan reaktif dua komponen ini memiliki daya rekat dan stabilitas viskositas yang baik terhadap film plastik. Komponen A memiliki kinerja yang stabil, berat molekul relatif rendah, fluiditas yang baik, dan keterbasahan pigmen yang baik; namun pada komponen B, karena adanya gugus isosianat, komponen ini mempunyai Toksisitas yang besar. Selain itu, gugus isosianat merupakan gugus yang sangat reaktif dan mudah bereaksi dengan air dan senyawa lain yang mengandung hidrogen aktif pada suhu kamar. Oleh karena itu, komponen ini memiliki stabilitas yang buruk dan sulit untuk disimpan. Saat ini, tinta poliuretan reaktif dua komponen memiliki banyak permasalahan: komponen utama harus cepat tercampur dengan bahan pengawet sebelum dicetak, tinta tidak dapat disentuh dengan tangan, masa pakai produk kaleng sangat singkat, dan sisa tinta setelah dicetak. mudah rusak. Selain itu, bahan pengawetnya mahal, sehingga meningkatkan biaya pengemasan tas atau wadah .

2.3 Resin poliuretan untuk tinta yang dapat difoto

Resin poliuretan untuk tinta pengawetan cahaya menggunakan radiasi intensitas tinggi seperti radiasi berkas elektron dan radiasi ultraviolet untuk menginduksi ikatan silang dan pengawetan sistem oligomer aktif. Mempertimbangkan faktor-faktor seperti investasi peralatan, pengawetan sinar ultraviolet (UV) saat ini merupakan bentuk utama. Ini memiliki keunggulan pengawetan dingin, pengawetan cepat, hemat energi, dll., dan karena penggunaan sistem komponen aktif 100 %, tidak ada pelarut yang dilepaskan selama proses pengawetan, sehingga sangat mengurangi polusi. Mekanisme reaksi pengawetan tinta poliuretan pengawetan cahaya adalah polimerisasi radikal bebas. Ini dapat disembuhkan dalam beberapa detik dan cocok untuk pencetakan berkecepatan tinggi. Karena reaksinya merupakan proses ikatan silang kering, reaksi ini mempunyai daya rekat yang baik pada sebagian besar substrat. Sebagai jenis tinta baru yang ramah lingkungan, tinta UV curable memiliki keunggulan hemat energi, tidak ada emisi pelarut, tidak ada polusi lingkungan, efisiensi produksi tinggi, cocok untuk substrat yang peka terhadap panas, kinerja pencetakan yang sangat baik, dan investasi peralatan yang rendah. Ini banyak digunakan dalam kertas dan plastik, logam, film cat dan permukaan pencetakan lainnya sangat banyak digunakan. Seluruh sistem pengawetan UV curing adalah sistem bebas pelarut, yang sejalan dengan tinta ramah lingkungan dan ramah lingkungan. Pencetakan tinta UV memiliki kemampuan beradaptasi yang stabil, dapat meningkatkan efisiensi produksi aktual dan mengurangi biaya, serta dapat membawa manfaat ekonomi seperti produktivitas tinggi dan output tinggi bagi investor .

2.4 Resin poliuretan untuk tinta berbahan dasar air

Tinta berbahan dasar air tercatat sebagai pilihan pertama untuk pencetakan ramah lingkungan. Perekat epoksi poliuretan berbasis air ikatan silang bersuhu normal dapat menghasilkan tinta berbasis air poliuretan satu komponen yang cocok untuk pencetakan gravure. Tinta berbahan dasar air memiliki kilap dan ketahanan air yang tinggi, daya rekat yang kuat, kekeringan yang dapat disesuaikan, warna cerah, lapisan bening, tidak beracun, tidak mudah terbakar, tahan cuaca, Viskositasnya mudah dikontrol, dan dibandingkan dengan tinta berbahan dasar air lainnya. tinta, ia memiliki kemampuan beradaptasi yang luas terhadap berbagai bahan substrat. Asam poliuretan-poliakrilat. Sebagai bahan penghubung tinta berbahan dasar air, pada proses pengeringan cetakan film tinta, sifat perekat epoksi poliuretan dan poliakrilat digabungkan. Emulsi yang dimodifikasi juga memiliki ketahanan luntur adhesi yang baik terhadap film. Dibandingkan dengan akrilat berbahan dasar air, resin epoksi, dll., resin poliuretan berbahan dasar air memiliki lebih banyak keunggulan dalam ketahanan aus, tahan air, ketahanan kimia, ketahanan benturan, serta keseimbangan fleksibilitas dan kekerasan. Karena tidak mengandung pelarut organik yang mudah menguap, ini meningkatkan kualitas lingkungan kerja, sepenuhnya menghilangkan zat beracun dan berbahaya dalam tinta berbasis pelarut, dan menghilangkan kontaminasi pada barang yang dikemas. Hal ini terutama digunakan untuk mesin cetak rotogravure untuk mencetak tas makanan, tas belanja, tas kemasan susu segar, tas kemasan farmasi, tas sosis, tas permen, tas minuman, tas anak-anak pada PE , PP , PET, PVC dan film lainnya yang diolah dengan EDM. . Tas pengemas mainan dan produk pengemasan dan percetakan lainnya; pada saat yang sama, bermanfaat untuk melindungi kesehatan pekerja percetakan dan konsumen, mengurangi pencemaran lingkungan, dll., dan mewakili arah perkembangan percetakan modern. Karena kelebihannya dan kompatibilitas yang baik dengan resin lain, tinta poliuretan berbahan dasar air terus ditingkatkan dan membuka bidang aplikasi yang semakin luas. Saat ini, tinta poliuretan berbahan dasar air telah dikomersialkan, dapat memenuhi berbagai persyaratan kinerja, dan semakin mendapat perhatian. Aplikasi utama tinta poliuretan berbahan dasar air adalah pencetakan flexographic dan pencetakan gravure. Tinta poliuretan berbahan dasar air yang banyak digunakan di luar negeri ramah lingkungan dan memiliki performa tinta yang baik. Hal ini terutama ditandai dengan sifat tinta yang stabil, kecerahan tinggi, kekuatan pewarnaan yang kuat, dan ketahanan luntur adhesi yang tinggi. , kecepatan pengeringan dapat menyesuaikan dengan kebutuhan kecepatan pencetakan, dan tersedia pencetakan berlebih empat warna dan pencetakan warna spot . E1-M011a MM[27] menggunakan IPDI dan polietilen glikol (PEG , dengan massa molekul relatif 1000dan 2000) dan hidroksietil metakrilat, menggunakan dibutiltin dilaurat sebagai katalis, poliuretan berbahan dasar air disintesis. Poliuretan memiliki viskositas rendah, fluiditas yang baik, kekuatan pewarnaan yang tinggi dan perlindungan lingkungan yang baik, serta dapat digunakan dalam kemasan makanan dan perlengkapan medis.

3 ．Prospek resin poliuretan untuk tinta

Dalam beberapa tahun terakhir, industri kemasan plastik dalam negeri telah berubah dengan cepat, dan konsumsi tinta meningkat secara signifikan dari tahun ke tahun. Seiring dengan peningkatan standar hidup masyarakat, permintaan tinta kemasan pasti akan semakin meningkat. Saat ini, negara kita menyumbang 1/4 populasi dunia , namun total produksi tinta negara kita kurang dari 1/10 total produksi dunia . Konsumsi tinta per kapita kurang dari 1/24 dari tiga tingkat rata-rata tertinggi di dunia . Konsumsi barang cetakan per kapita kurang dari 1/24 rata-rata dunia . Jumlahnya masih kurang dari 1/20 negara maju . Kesenjangan yang begitu besar menunjukkan bahwa terdapat ruang yang luas untuk pengembangan tinta negara saya dan potensi pengembangan pasar yang sangat besar. Seiring dengan meningkatnya kesadaran lingkungan masyarakat secara bertahap dan tuntutan masyarakat akan keamanan dalam pengemasan dan pencetakan makanan meningkat, konektor tinta asli yang mengandung benzena, meskipun memiliki kinerja yang sangat baik, pada akhirnya akan dihilangkan karena terlalu beracun. Bahan penghubung tinta poliuretan akan berkembang pesat di masa depan karena keunggulan kinerjanya yang unik dan karakteristik perlindungan lingkungan.

Selain itu, karena Tiongkok telah menjadi negara dengan pertumbuhan ekonomi tercepat di kawasan Asia-Pasifik, produsen tinta besar dunia telah melakukan aktivitas investasi besar di Tiongkok, seperti Toyo Ink, SakataInx , DIC , Flint Ink, Donghua Ink, dll . untuk menduduki pasar tinta poliuretan Tiongkok, banyak perusahaan asing telah berinvestasi dan membangun pabrik di Tiongkok. Pabrik produksi Perusahaan Farmasi Takeda Jepang di Suzhou telah mulai berproduksi, menyediakan resin poliuretan biasa dengan harga rendah untuk tinta ke pasar Tiongkok. Perusahaan Rohm dan Haas Amerika juga telah mendirikan pabrik di Shanghai. Setelah mengakuisisi Morton Company, selain gencar mempromosikan perekat berbahan dasar air, perusahaan ini juga menjual resin poliuretan untuk tinta berbahan dasar pelarut.