紫外线固化数码喷墨与紫外线固化印刷油墨的最大不同处在于粘度及流变性,印刷油墨的粘度相对较高,流变性属于假塑性流体,而喷墨要求低粘度高张力,流变性尽量接近牛顿型流体,要求有良好的流动性。另外,喷墨着色剂(主要是颜料)的粒径要求低于0.25微米,粒径分布必须严格控制在极窄的范围。即LD50小于0.2micron,LD90小于0.35 micron。国产此类喷墨质量相差极大,特别是粒径。笔者做过测量,多数自称纳米级的喷墨,其颜料粒径分布从0.1-0.6 微米,而实际产品要求的粒径分布是0.045-0.15微米.这就是有些喷墨使用时经常堵塞喷头的主要原因。
紫外线固化数码喷墨分散剂选型全方案
紫外线固化数码喷墨严禁小分子、离子型分散剂,只能选用100%固含高分子嵌段超分散剂(空间位阻型);核心:锚固基团匹配颜料+溶剂化链匹配UV丙烯酸酯单体/树脂+不黄变、不影响固化、粒径低于0.25微米、低粘度防堵头。
一、先按颜料类型选择分散剂
1.无机颜料(钛白粉、氧化铁、填料,白墨), 选择磷酸酯/羧酸锚固型(酸性锚点吸附金属氧化物羟基),具有颜料降粘、防沉降团聚;推荐分散剂HR-4013,HR-4039AC,HR-4057 ,添加量:钛白粉5%~12%(颜料质量比)
2.有机颜料(红/黄/蓝/紫,PR254、PY150、PB15:3等),选择芳香环/酰胺/多胺多点锚固(含苯环锚定段),匹配颜料芳环结构,具有解絮凝的性能,颜料不团聚返粗;推荐分散剂HR-4039AC,HR-4057,HR-4062 ,添加量:有机粉15%~30%(颜料比)
3.炭黑(黑墨最难分散),选择高极性多锚固嵌段分散剂(多点吸附炭黑孔隙),具有体系颜料降粘、解絮凝的性能,且防止颜料沉淀增稠;推荐分散剂HR-4057,HR-4061C0 添加量:炭黑20%~35%(颜料比)
二、按UV体系(载体树脂/单体)匹配溶剂化链
UV体系分3大类,溶剂化链分子量2000~8000**,太短位阻不足、过长分子缠绕涨粘度:
1. 聚氨酯丙烯酸酯PU体系(高弹软墨,皮革/卷材喷印):聚酯型溶剂化链分散剂(HR-4057,HR-4060BC)
2. 环氧丙烯酸酯(高硬玻璃/板材UV):聚醚改性聚酯分散剂(HR-4029)
3. 纯单体低树脂配方(高流动工业喷头墨水):窄分子量丙烯酸酯嵌段分散剂,避免体系凝胶后稠
硬性禁忌:含大量伯胺分散剂慎用白墨→UV固化胺促黄变;白墨优先无胺型分散剂(HR-4031,HR-4036,HR-4029)
三、压电喷头适配选型的核心在于匹配应用场景对精度、速度、墨水兼容性与稳定性的需求,优先锁定喷头类型
1.工业压电喷头(理光、柯尼卡、京瓷,高精度<5pl墨滴)
要求是解絮凝型、牛顿流体、无触变、研磨后D50=120~220nm,储存70℃热烘7d粘度波动<20%,杜绝絮凝堵喷头。
推荐HR-4039AC,HR-4057分散剂
2.桌面XP600/5代喷头(中低端UV机),推荐HR-4062分散剂,控制粒径<300nm即可。
四、添加量与测试验证(选型落地步骤)
1. 添加基准(颜料质量%)
钛白:5~13%|有机颜料:15~35%|炭黑:20~40%;先做梯度:±3%小试
2. 四项必做筛选测试
①研磨粒径:D50<250nm、D99<800nm(超标堵头)
②热储存稳定性:70℃烘箱7天,粘度涨幅<25%、不分层沉淀
③固化测试:同等光引发剂,固化速度、硬度、白墨黄变测试
④喷印上机:连续出墨无断墨、斜喷、飞墨
五、常用分散剂清单
HR-4062(通用)、HR-4061C0,HR-4061BC(全颜料**)、HR-4035,HR-4029(高色素炭黑)


