水性油墨与溶剂型油墨配方全维度对比

水性油墨与溶剂型油墨的配方设计因核心溶剂的不同，形成了截然不同的成分架构。这种差异直接决定了油墨的物理化学性质、印刷适性及环保属性。
 
一、核心配方成分对比
1. 溶剂体系：环保与效能的博弈

成分	水性油墨	溶剂型油墨	技术差异
主溶剂	去离子水（60-80%）	乙酸乙酯/甲苯（50-70%）	水极性高→润湿性差但VOC趋零
共溶剂	丙二醇甲醚（5-15%）	异丙醇/丁酮（10-20%）	调节挥发速率与溶解力
VOC含量	≤50g/L	300-500g/L	环保法规驱动水性替代

 
 
 
2. 树脂体系对比

类型	水性油墨	溶剂型油墨	性能表现
主体树脂	水性聚氨酯分散体（PUD，Tg -20~60℃）	氯醋树脂/聚氨酯（溶于酯类）	水性树脂需自乳化改性
固化机制	水分蒸发+自交联	溶剂挥发+氧化聚合	溶剂型成膜致密度更高
附着力	PET：4B-5B（ASTM D3359）	PET：5B	水性聚氨酯对非极性基材接近溶剂型

实验数据：

• 水性聚氨酯：
  • 固含量：30-40%（需低温干燥）
  • 剥离强度：5.2N/15mm（BOPP/CPP复合结构）
  • 耐磨性：Taber测试（CS-10轮，1kg负载）失重≤15mg/1000次
• 溶剂型聚氨酯：
  • 固含量：20-25%（高溶剂占比）
  • 剥离强度：6.8N/15mm
  • 耐磨性：失重≤10mg/1000次

 
 
3. 颜料与分散体系对比

组分	水性油墨	溶剂型油墨	技术挑战
颜料类型	高耐碱型（pH 8-9稳定）	常规有机/无机颜料	水性体系需防絮凝处理
分散剂	聚丙烯酸盐（HLB 12-14）	磷酸酯类（极性匹配）	水性分散剂用量多（1-3%）
研磨工艺	纳米砂磨（氧化锆珠0.3mm）	三辊研磨（粒径D50 1-5μm）	水性需更高剪切力

实测对比：炭黑水性油墨D50=0.2μm（溶剂型0.5μm），但储存稳定性差30%。
 
 
4. 功能助剂对比

助剂类型	水性油墨	溶剂型油墨	作用机理
消泡剂	聚醚改性硅氧烷（0.1-0.5%）	矿物油类（0.05-0.2%）	水性泡沫稳定性高需强效消泡
流平剂	氟碳化合物（0.05-0.1%）	有机硅类（0.02-0.08%）	降低表面张力差异
防腐剂	异噻唑啉酮（0.1-0.3%）	无需求	水性易滋生微生物

 
二、配方性能对比矩阵

指标	水性油墨	溶剂型油墨	差距根源
干燥速度（25℃）	2-5分钟（需热风辅助）	0.5-2分钟（自然挥发）	水蒸发潜热高（2257kJ/kg）
耐水性（24h浸泡）	3-4级（易起泡）	5级（无变化）	树脂亲水基团残留
印刷精度	180-250LPI	200-300LPI	水性率略低于溶剂型
储存稳定性	6-12个月（防冻）	18-24个月	水性易分相/霉变

 
 
 
三、典型配方实例解析
 
1. 水性塑料油墨配方

成分	比例	功能
水性丙烯酸树脂	35%	成膜/粘接
酞菁蓝颜料	12%	显色
丙二醇甲醚	8%	降低表面张力
聚氨酯增稠剂	0.8%	触变性控制
杀菌剂	0.2%	防腐

性能参数：黏度35s（涂4杯），附着力4B，VOC 42g/L
 
2. 溶剂型复合油墨配方

成分	比例	功能
氯醋树脂	25%	耐蒸煮/高附着力
联苯胺黄颜料	15%	高遮盖力
乙酸乙酯	45%	快干溶剂
聚乙烯蜡	1.5%	抗划伤
分散剂	2%	颜料稳定

性能参数：黏度22s（涂4杯），附着力5B，VOC 380g/L
 
水性油墨与溶剂型油墨的配方差异本质上是环保与性能的权衡。水性体系通过树脂改性与纳米技术正逐步突破瓶颈，而溶剂型凭借成熟工艺仍在特殊领域不可替代。未来十年，两者将长期共存，在"低碳法规"与"性能刚需"的博弈中动态演进。