PUE系列聚氨酯色浆在双组份聚氨酯涂料、聚氨酯合成革及聚氨酯油墨中的着色应用,是提升涂层外观品质和耐候性能的关键环节。聚氨酯涂料以其优异的耐磨性、耐化学性和附着力广泛应用于木器、金属和地坪领域;聚氨酯合成革则凭借仿真皮手感和物理性能在鞋材、箱包、汽车内饰中占据重要地位。东莞市蒂森新材料有限公司结合PUE系列色浆在涂料与合成革行业的量产经验,从工艺适配、相容性测试和耐迁移性能三个维度,系统梳理PUE色浆在上述领域的应用要点。
图1 双组份聚氨酯涂料(A/B组分),PUE色浆在主漆组分中预分散后使用
PUE系列聚氨酯色浆是指以溶剂型聚氨酯树脂为载体,经超细研磨将颜料稳定分散而成的高浓度着色制剂,专为双组份PU涂料、PU合成革及PU油墨体系设计。其在涂料与合成革体系中的作用机理表现为:载体聚氨酯树脂与涂料/合成革主体树脂化学结构相近,保证色浆在体系中快速均匀分散而不产生界面缺陷;颜料颗粒经分散剂包覆后,在涂膜成膜过程中被锁定在聚氨酯交联网络中,有效抑制颜料迁移和析出;所选颜料(耐溶剂型有机颜料及无机颜料)耐DMF、耐酮酯溶剂,在合成革湿法凝固过程中不流失、不变色。PUE黑色色浆粒径约800nm,彩色系列约1μm,在涂料涂膜中兼顾着色力与流平性。同时,PUE色浆的溶剂体系(乙酯/丁酯/甲苯/环己酮复配)与PU涂料、合成革浆料和PU油墨的溶剂体系高度兼容,不会因溶剂极性差异导致颜料絮凝或树脂析出,确保体系稳定性。
体系:羟基丙烯酸树脂+脂肪族异氰酸酯固化剂(NCO/OH=1.1)。
工艺参数:PUE-R100红色色浆(颜料红170,含量22%)加入主漆组分,添加量为漆液总质量的3.0%。以1000rpm搅拌15min均匀后,按比例加入固化剂,熟化10min后喷涂。喷涂粘度(涂-4杯)18-22s,膜厚40±5μm,闪蒸10min后60℃烘烤30min。
性能测试结果:涂膜光泽度(60°)92GU,附着力(划格法,GB/T 9286-1998)0级,铅笔硬度H,耐冲击(GB/T 1732-1993)50cm通过。耐迁移测试(80℃×7d,白色棉纱布贴合)无渗色,耐人工气候老化(GB/T 1865-2009,500h)色差ΔE≤2.0,失光率≤15%。PUE色浆在双组份PU涂料中不影响固化反应,涂膜外观平整无颗粒。耐化学品性测试中,涂膜在10%H2SO4、10%NaOH和无水乙醇中浸泡24h(GB/T 1763-1979)无起泡、无脱落、无变色,说明色浆与交联PU网络结合牢固,未引入弱界面层。
图2 PU水性湿式人造革生产线,PUE色浆在PU浆料中均匀分散后涂覆凝固成革
湿法工艺:PU树脂(DMF体系,固含30%)中加入PUE-W200蓝色色浆(颜料蓝15:3,含量20%),添加量为PU浆料质量的2.5%,真空脱泡后涂覆于基布,进入DMF/H2O凝固浴(DMF浓度25%,温度25℃),经水洗、烘干得到贝斯。PUE色浆载体耐DMF溶剂,在凝固过程中颜料不随溶剂迁移,贝斯截面颜色均匀。
干法工艺:面层PU树脂中加入PUE-W300黑色色浆,添加量2.0%,离型纸涂覆(面层厚度0.05mm),120℃烘干后与粘合层贴合,再烘干剥离。干法成品革表面颜色均匀,耐迁移测试(70℃×24h,与白色PVC贴合)等级5级,耐折牢度(GB/T 8948-1994)≥5万次无裂纹、无褪色。此外,合成革的剥离强度(GB/T 8949-1995)为55N/3cm,耐水解性(70℃×95%RH×4周)后强度保持率≥80%,说明PUE色浆未对PU树脂的成膜性能和耐水解性能产生不良影响。
体系:聚氨酯凹印油墨(乙酯/异丙醇溶剂体系,固含25%)。
工艺参数:PUE-I500黄色色浆(颜料黄14,含量20%)加入聚氨酯连接料中,添加量为油墨总量的4.0%。以篮式砂磨机分散2h(锆珠直径1.0-1.2mm,线速度10m/s),细度达≤10μm后过滤包装。印刷适性测试:在BOPP薄膜上凹版印刷,初干速度(60℃热风)≤3s,附着力(百格法)100/100,复合强度(与聚氨酯胶复合)≥2.5N/15mm。PUE色浆与PU连接料相容性优良,储存30d无返粗、无分层。油墨黏度(25℃,涂-4杯)为18-22s,符合凹版印刷上机要求,印刷墨层干燥后表面无发黏、无粘连现象。
图3 PU合成革湿法凝固生产线,色浆在DMF凝固过程中保持颜色稳定不迁移
PUE系列色浆在涂料、合成革和油墨体系中的选型需重点考量溶剂相容性、耐迁移性和细度指标。下表汇总了各应用场景的技术要求与测试标准:
| 检测项目 | 双组份PU涂料 | PU合成革(湿/干法) | PU凹印油墨 | 测试标准 |
|---|---|---|---|---|
| 推荐添加量(%) | 1.0-5.0 | 1.5-3.0 | 2.0-6.0 | — |
| 细度(μm) | ≤15 | ≤20 | ≤10 | ASTM D1210 |
| 耐溶剂性(DMF/酮/酯) | 良好 | 优异(耐DMF) | 良好 | GB/T 23983-2009 |
| 耐迁移性(80℃×7d) | 无渗色 | 等级4-5级 | 无渗色 | GB/T 25257-2010 |
| 涂膜附着力 | 0级(划格) | — | 100/100(百格) | GB/T 9286-1998 |
| 耐候性(人工老化500h) | ΔE≤2.0 | — | — | GB/T 1865-2009 |
| 储存稳定性(25℃/90d) | 无返粗分层 | 无沉淀絮凝 | 无返粗分层 | ISO 1513:2010 |
| 颜料含量(%) | 20-25 | 20-22 | 18-22 | GB/T 1705-2008 |
选型建议:(1)双组份PU涂料优先选用PUE-R系列耐候型色浆,颜料黄180/红170/蓝15:3组合可满足户外耐候要求;(2)合成革湿法体系务必确认色浆耐DMF性,PUE-W系列专为DMF体系开发,凝固过程中颜料不迁移;(3)PU油墨体系对细度要求最高(≤10μm),建议使用前确认细度合格;(4)色浆加入后应充分搅拌分散,涂料体系建议用高速分散机(1000rpm×15min),合成革浆料建议真空脱泡后使用;(5)对于汽车内饰用合成革,需额外确认色浆通过VOC和雾化测试(DIN 75201),PUE系列低挥发分产品可满足车内空气质量要求。更多技术参数详见蒂森产品技术文献。
图4 PUE系列红色聚氨酯色浆,适用于PU涂料、合成革及油墨体系着色
PUE系列聚氨酯色浆在双组份PU涂料、PU合成革(湿法/干法)及PU凹印油墨三大领域均展现出优良的溶剂相容性、耐迁移性和储存稳定性,涂膜/成革/印刷品的力学性能和外观品质满足行业标准要求,是聚氨酯涂料与合成革行业可靠的着色原料选择。更多PUE系列产品详情和技术支持可通过东莞市蒂森新材料有限公司官网获取。
Q1:PUE色浆加入双组份PU涂料后出现絮凝/返粗是什么原因?
A:絮凝通常因色浆与涂料体系溶剂/树脂相容性不足引起。建议检查:(1)色浆溶剂体系是否与涂料稀释剂匹配(如酯类/酮类);(2)色浆加入后是否充分搅拌(≥1000rpm×10min);(3)固化剂加入后熟化时间是否足够。若仍有问题,可联系东莞市蒂森新材料有限公司技术支持调整载体树脂类型。
Q2:合成革湿法贝斯出现颜色不均、截面色差怎么办?
A:截面色差多因颜料在DMF凝固过程中随溶剂迁移导致。应确认:(1)使用的是耐DMF型PUE-W系列色浆;(2)色浆添加前在PU浆料中分散均匀且真空脱泡充分;(3)凝固浴DMF浓度和温度在工艺范围内(25%/25℃左右)。PUE-W系列颜料经耐溶剂筛选,正常工艺下截面色差ΔE≤1.0。
Q3:PU油墨印刷后附着力下降,与色浆有关吗?
A:色浆添加量过高(>6%)时可能因颜料过量影响油墨与基材的结合力。建议将色浆添加量控制在2-5%范围内,并确认印刷前基材电晕处理达标(达因值≥38dyn/cm)。PUE-I系列专为PU油墨设计,正常添加量下不影响复合强度和附着力。
Q4:PUE色浆能否用于水性聚氨酯涂料体系?
A:PUE系列为溶剂型聚氨酯色浆,主要适配溶剂型PU涂料、DMF基合成革和溶剂型PU油墨。水性PU涂料着色建议选用蒂森WPU系列水性色浆,其载体为水性聚氨酯分散体(PUD),与水性PU体系相容性更佳。具体选型可咨询东莞市蒂森新材料有限公司技术团队。