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如何测试聚氨酯水性油墨的拉伸率?

  • 作者:新美涂
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测试聚氨酯水性油墨的拉伸率(更准确地说,是评估其墨膜的柔韧性、延展性和抗开裂能力)是验证其能否满足特定应用(如柔性包装、弯折要求高的印刷品)的关键步骤。以下是专业、系统的测试方法:


核心原则:测试对象是“干燥后的游离墨膜”‌

游离墨膜制备是关键第一步!‌ 拉伸率反映的是油墨成膜后本身的机械性能,因此需要将油墨涂布成独立、均匀、厚度可控的薄膜,完全干燥/固化后再进行测试。

不能直接在承印物上测试:‌ 在承印物(如PET膜、纸张)上测试得到的是“墨层-基材”复合体的性能(如附着牢度、耐折性),无法单纯反映油墨膜本身的拉伸特性。

一、 游离墨膜的制备方法(至关重要)‌


基材选择:‌


使用‌高度光滑、惰性、易剥离‌的材料作为涂膜基底。常用:

聚四氟乙烯板(PTFE板/特氟龙板):‌ 首选,光滑且不粘。

聚酯薄膜(PET)/聚丙烯薄膜(BOPP):‌ 表面需电晕处理或涂抹脱模剂(如硅油),确保干燥后墨膜能完整剥离。

平板玻璃:‌ 涂抹脱模剂(如石蜡溶液)后使用。


涂布方法:‌


线棒涂布器:‌ 最常用、最标准。选择不同线径的涂布棒,控制湿膜厚度(如50μm, 100μm)。确保匀速、均匀涂布。

刮刀式涂膜器(自动/手动):‌ 精度高,可设定精确间隙(湿膜厚度)。

流延法:‌ 将油墨定量倒在基板上,倾斜或依靠自身流平(对高粘度墨不适用)。

关键:‌ 涂布厚度需‌一致且记录‌(通常湿膜厚度为50-100μm),这是结果可比性的基础。干燥后膜厚约为湿膜厚度的20%-40%(取决于固含量)。


干燥/固化:‌


条件:‌ ‌严格模拟实际生产工艺!‌

温度:‌ 参考印刷机烘干箱温度(如60°C-80°C)。

时间:‌ 确保完全干燥(溶剂挥发彻底)和必要固化(如热交联反应完成)。可能需要阶梯升温或延长时间。

固化剂添加:‌ 如果是双组份油墨,需按比例混合均匀,并在规定适用期内涂布干燥。

环境:‌ 恒温恒湿(如23°C±2°C, 50%±5%RH)下干燥固化或存放平衡。

目的:‌ 获得与最终印刷品相同的墨膜状态。


剥离:‌


待墨膜完全冷却至室温后,小心地用刀片或镊子从基材边缘挑起,缓慢、完整地剥离下整片游离墨膜。

要求:‌ 膜需‌均匀、无气泡、无针孔、无缺陷‌。

二、 拉伸率(断裂伸长率)的标准测试方法‌


使用‌万能材料试验机‌进行测试:


试样制备:‌


将剥离下来的游离墨膜用‌标准裁刀‌切成规定形状(最常见的是 ‌哑铃型试样‌,如ISO 527-2 Type 1BA或ASTM D638 Type V)。确保尺寸精确、边缘光滑无缺口。

测量并记录试样‌标距‌内的‌厚度‌(至少测5点取平均)和‌宽度‌。


测试条件:‌


温湿度:‌ 恒温恒湿实验室(如23°C±2°C, 50%±5%RH),试样需在此条件下平衡24小时。

拉伸速度:‌ 根据标准选择(如50 mm/min或100 mm/min)。速度影响结果,需一致。

夹具:‌ 选择适合薄膜的夹具(气动夹具或带橡胶垫的机械夹具),避免打滑和夹持处断裂。


测试过程:‌


将试样两端平整夹入夹具,确保试样纵轴与拉力方向一致。

启动试验机,以恒定速率拉伸试样直至断裂。

记录关键数据:‌

断裂伸长率:‌ (断裂时标距长度 - 原始标距长度) / 原始标距长度 * 100% **


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