一种具有“凝聚力”的树脂：瓦克VINNOL®聚合物树脂

时间： 2024-07-12 来源：WACKER

技术问答

即使经常磨耗，用VINNOL®粘结料配制而成的涂料也能很好地附着于金属、合成材料、木材或纸板。这种聚合物树脂在人们的日常生活中无处不在，并且正不断得到后续研发——现在，瓦克也将产品的可持续性提上日程。

这盒酸奶还能吃吗？如果不想打开尝一下，我们可以看看通常印在包装不显眼部位的保质期。无论不管是罐装酸奶、袋装薯片，还是盒装麦片，超市里的每种商品几乎都印有这样的数字，有些产品的外包装还印有条形码或QR二维码。这时，印刷油墨就必须附着在塑料、金属、纸板等质地完全不同的基材上。

这看似简单，但实现起来却不容易。瓦克VINNOL®系列的产品恰恰能够很好地解决这个难题。正如高级技术服务经理Ulrich Lauter博士所言：“作为聚合物树脂，它们可在印刷油墨中充当成膜组分，能够包围颜料颗粒，将它们粘接在一起，并固定到基材上。”

印制编码和日期只是VINNOL®产品组合应用优势中的一小部分。瓦克负责该系列产品市场推广工作的全球细分市场资深经理Nikolaus Trippen先生介绍说：“这个品牌的名称背后，是一个应用极其广泛的‘工具箱’。作为铝箔的，或印刷油墨、胶粘剂中的热封涂料，这些粘结料被用于许多日常用品，如，食品及药品包装，但也被用于工业涂料。这是因为它们不仅能够粘附于金属及合成材料，而且也可附着在木材、皮革或玻璃上。”

量身定制产品性能

瓦克VINNOL®聚合物树脂应用多元化的原因之一，是产品能够很好地相互兼容，性能可按需定制：用户能够通过结合使用相应类型的VINNOL®来调整产品的粘度、润湿性能、密封温度、溶解度和耐化学品性。

粘结料分3种，采用常规模块化系统构建而成：氯乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物不含官能团的聚合物树脂；被二羧酸官能化的产品，名称中含字母“M”；被OH官能化的A类产品另含羟基丙烯酸酯。同类型的聚合物树脂因分子量不同，彼此之间也有区别：分子量越大，溶液粘度就越高，同时，涂层的机械强度更加稳定，软化的温度范围也相应提升。

强度与硬度

值得注意的是，聚合醋酸乙烯酯与氯乙烯比例不同，会大大影响各种类VINNOL®产品的特性。“氯乙烯组分决定了共聚物的强度和硬度，能够确保耐化学品性极佳、可燃性低。”瓦克化学家Beyer先生说，“我们的聚合物树脂之所以能够很好地溶于有机溶剂，关键就是醋酸乙烯酯的含量。”这很重要，否则，薄膜和涂料就无法生产。乙酸乙烯酯含量越高，聚合物树脂在酯类、乙二醇酯及一些乙二醇醚等溶剂中的可溶性就越好。同时，醋酸乙烯组分还可使共聚物整体更加柔韧。

尽管VINNOL®产品组合的应用领域已经非常广泛而多样，但瓦克细分市场管理部门的Trippen先生深知：“市场总会不断出现新的挑战，可能是因为客户改变了工艺流程，也可能是有新技术出现了。”这个聚合物树脂家族最年轻的成员VINNOL® L-6868就是在这种背景下诞生的。它的开发动力来自瓦克多个客户。Lauter博士介绍说：“他们将VINNOL® H 40/43用作紫外光固化型系统的助剂，以便让印刷油墨系统实现特定效果。但同时，他们需要一种分子量更低、粘度明显较低的聚合物树脂，尤其在紫外线单体中的溶解性也要更好。”

为获得这些特性，瓦克专家们在VINNOL® H 40/43的基础上调整分子组成。Lauter博士回忆道：“那是一项特殊挑战。尽管团队经验丰富，很快就掌握了聚合物树脂应如何组成，但生产工艺却限制了我们。”

瓦克开发人员与生产工艺造成的局限巧妙“周旋”，通过调整组成，使产品具备显著优势：他们将聚合物中的氯乙烯含量降至44%，让聚合物粉末能够继续保持耐结块性，同时将醋酸乙烯酯的含量提高到56%。

这样的组合使VINNOL® L-6868极易溶于酮类和酯类，在乙二醇酯、乙二醇醚、丙烯单体和紫外线单体中的溶解度也极佳，在溶液中的粘度也明显降低，在20%的甲基乙基酮溶液中仅为7毫帕·秒（mPa*s）。相比之下，VINNOL® H 40/43的粘度为25毫帕斯卡秒。Lauter博士强调：“不仅如此，这种新的聚合物树脂还可用来配制颜料和粘结料含量更高，即所谓的高固体含量产品，同时也适用于反应固化型系统。”

这种自行研发产品的分子量极低，可为配方开发商应对紫外光固化型系统的流动特性、涂层间附着力、柔韧性等问题提供理想的解决方案。

对于瓦克专家而言，挑战并未到此结束。他们不满足于只让聚合物树脂顺应市场需求，Trippen先生介绍说：“将可持续发展因素考虑在内，在这里更上一层楼，亦即，以更加节约资源的方式进行生产，也变得越来越重要。”

作为第一步，瓦克计划今年第二季度就提供可再生能源生产而成的VINNOL®产品，如，VINNOL® H 15/45 M (Renewable Energy)，温室气体减排基于生产使用的有原产地证明（带质量标签）的可再生能源，并由独立检测机构审核与认证碳足迹核算的正确性（在“从摇篮到大门”范围内）。下一步，除了在生产过程中使用可再生能源以外，瓦克还计划借助物料衡算法，用可再生原料逐步替代石化原料进行生产，包括在中期提供VINNOL®产品。

有别于常规VINNOL®产品，这些新型产品的名称附有“(Renewable Energy)”后缀，意为“可再生能源”。瓦克经理Trippen先生自豪地宣布：“我们的专家们正在秉承这些承诺与理念，致力于让VINNOL®系列组合保持已知而成熟的技术性能的同时，满足客户对减少碳足迹日益强劲的需求。”

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