不可逆遇水變色油墨的主要技術(shù)原理與反應(yīng)機(jī)制-廣州樂迪新材料

來源：發(fā)布時間：2025-04-19

一、產(chǎn)品概述：創(chuàng)新技術(shù)賦能安全防偽

廣州樂迪新材料科技有限公司自主研發(fā)的不可逆遇水變色油墨，是基于水敏材料科學(xué)的前沿成果開發(fā)的功能性特種油墨。該產(chǎn)品通過獨(dú)特的化學(xué)配比設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了遇水后顏色不可逆轉(zhuǎn)變的物理化學(xué)效應(yīng)，其顯色變化具有明顯性和長久性特征。作為第三代智能響應(yīng)型油墨，其技術(shù)指標(biāo)達(dá)到ISO 2835-2標(biāo)準(zhǔn)要求，廣泛應(yīng)用于防偽認(rèn)證、質(zhì)量監(jiān)測、醫(yī)療檢測等高段領(lǐng)域。區(qū)別于傳統(tǒng)可逆變色油墨，本產(chǎn)品在接觸液態(tài)水（包括水蒸氣）后，其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生不可恢復(fù)的晶型轉(zhuǎn)變，形成長久性顯色標(biāo)記。

二、主要技術(shù)原理與反應(yīng)機(jī)制

本產(chǎn)品采用復(fù)合型水敏材料體系，主要配方包含：

改性二氧化硅基載體材料（粒徑分布50-200nm）

過渡金屬絡(luò)合物顯色劑

有機(jī)-無機(jī)雜化包覆層

功能性高分子粘接劑

當(dāng)體系接觸水分時，水分子穿透包覆層與金屬絡(luò)合物發(fā)生配位解離反應(yīng)，導(dǎo)致電子躍遷能級改變，引發(fā)可見光區(qū)吸收峰位移。此過程伴隨SiO?載體的溶脹效應(yīng)，形成物理鎖水結(jié)構(gòu)，確保反應(yīng)不可逆。根據(jù)ASTM D3278標(biāo)準(zhǔn)測試，顯色閾值低至0.1μL/cm2，響應(yīng)時間＜3秒（25℃條件下）。

三、主要性能優(yōu)勢解析

1. 精確觸發(fā)機(jī)制

專一性水響應(yīng)：只對液態(tài)水/H2O分子產(chǎn)生顯色反應(yīng)

pH值適用范圍：4.0-9.5（超越常規(guī)產(chǎn)品3.0-8.0的適用范圍）

抗干擾性能：耐受常見有機(jī)溶劑（乙醇等）及弱酸堿環(huán)境

2. 長效穩(wěn)定性表現(xiàn)

未開封的狀態(tài)保質(zhì)期：24個月（符合ISTA 3A標(biāo)準(zhǔn)）

顯色后耐候性：通過2000小時QUV加速老化測試

附著力等級：5B（ASTM D3359劃格法測試）

3. 環(huán)境適配性

印刷適性：兼容凹版/柔版/絲網(wǎng)印刷（粘度范圍12-25Pa·s）

基材適應(yīng)性：PET/PP/紙基材表面張力＞38mN/m

干燥條件：80℃×30s或常溫固化（濕度＜65%RH）

四、行業(yè)應(yīng)用解決方案

1. 高段防偽領(lǐng)域

應(yīng)用于貨幣證券、電子產(chǎn)品標(biāo)簽等場景，通過微區(qū)印刷形成隱形水印。當(dāng)遭遇非法拆解或環(huán)境異常時，觸發(fā)顯色報(bào)警。經(jīng)中國防偽行業(yè)協(xié)會認(rèn)證，防偽等級達(dá)到GB/T 37470-2019中Ⅲ級標(biāo)準(zhǔn)。

2. 醫(yī)療監(jiān)測系統(tǒng)

集成于醫(yī)用敷料、檢測試紙等產(chǎn)品，通過顏色變化指示傷口滲出液量或樣本含水量。臨床試驗(yàn)顯示，在0-500μL量程內(nèi)檢測誤差＜±5%，符合YY/T 0698-2017醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)。

3. 工業(yè)質(zhì)量控制

作為包裝完整性指示劑，可檢測食品/藥品包裝的微滲漏（檢測精度達(dá)10μm級缺口）。通過DIN 55538標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證，在-20℃~60℃環(huán)境下保持穩(wěn)定性能。

五、技術(shù)參數(shù)與操作規(guī)范

參數(shù)指標(biāo)	測試方法
顯色閾值	≤0.15μL/cm2	GB/T 9754
色差值ΔE	≥15（顯色前后）	ISO 11664-4
耐摩擦性	＞500次（1kg載荷）	ASTM F2357
儲存溫度	5-30℃（原裝密封）	ISTA 3A

操作注意事項(xiàng)：

印刷環(huán)境需保持相對濕度≤60%

建議采用200-300目絲網(wǎng)制版

固化后需進(jìn)行72小時熟化處理

六、研發(fā)體系與質(zhì)量保障

本產(chǎn)品嚴(yán)格遵循REACH法規(guī)（SVHC清單物質(zhì)未檢出），通過SGS多項(xiàng)毒理測試（報(bào)告編號SGZH20231107892），符合食品接觸材料GB 9685-2016標(biāo)準(zhǔn)要求。

七、市場前景與戰(zhàn)略價值

隨著全球防偽市場規(guī)模以9.8%年復(fù)合增長率擴(kuò)張（數(shù)據(jù)來源：Allied Market Research），不可逆變色油墨在智慧包裝領(lǐng)域的滲透率持續(xù)提升。樂迪新材料通過差異化技術(shù)路線，突破國外企業(yè)的壁壘，產(chǎn)品性價比優(yōu)于同類進(jìn)口產(chǎn)品30%以上。在"雙碳"戰(zhàn)略背景下，水性體系設(shè)計(jì)使產(chǎn)品VOCs排放量降低至＜50g/L，契合綠色制造發(fā)展趨勢。