CN101735691B - 一种高性能水性环氧油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水性油墨及其生产工艺领域，具体涉及一种高性能水性环氧油墨及其制备方法。该水性油墨系由水性环氧树脂乳液连接料、颜料、助剂、水和其他少量的醇类物质配制而成。以水性环氧树脂为连结料，加一定量的颜料、溶剂、消泡剂、润湿剂、分散剂等经混炼研磨制成A组分；取一定量的水性环氧固化剂配以适量的水经充分混合制成B组分。A组分和B组分充分混合均匀后，经筛网过滤制成油墨。本发明制得的油墨具有较好的耐溶剂性、耐水性、保光性、附着力、性能稳定、干燥快、印刷适应性好，且墨色浓润，色彩鲜艳；由于溶剂是水，所以该油墨具有无毒、去刺激气味、不燃、无污染等特点，它有利于环境的保护和施工环境质量的提升。

Description

一种高性能水性环氧油墨及其制备方法

技术领域

本发明属于水性油墨及其生产工艺领域，具体涉及一种高性能水性环氧油墨及其制备方法。

背景技术

油墨是由色料、连结料、填充料和附加料等材料，经配制、搅拌和研磨而成的均匀混合物。它是一种有颜色，有一定的流动性，稀稠适宜，主要用于印刷工业，能在承印物上干燥的浆状胶黏体。

油性油墨是以有机溶剂(甲苯、二甲苯、工业酒精等)为溶剂，由于溶剂型油墨在干燥的过程中，溶剂挥发出来，造成施工环境的恶化，同时也会造成环境的污染，印刷完成后残留在制品表面的有毒物质造成产品的污染，同时溶剂型油墨易燃易爆，存在生产和运输的安全隐患。

随着现代印刷工业的不断发展，人们环境保护意识的提高，迫切需要“绿色”印刷材料的呼声日渐高涨。因此，如何降低油墨的环境污染、如何提高技术创新，成为油墨工业最重要的发展方向，为此，各国环保部门、工业部门也相继制定了相关的法律、法规。在这种背景下，水性油墨应运而生。

水性油墨简称为水墨，主要由水溶性树脂、有机颜料、水及相关添加剂复合研磨加工而成。水性油墨由于不含挥发性有机溶剂，可显著减少VOC的排放，从而减轻了大气污染，改善了印刷操作人员的环境，有利于职工健康，具有无毒、无刺激性气味、无腐蚀性、不燃、不爆、使用安全性好的特性。目前，水性油墨的市场发展很快，其主要的应用领域是凹版印刷和柔版印刷。以美国为例，95％的柔性版印刷品和80％的凹版印刷品采用水墨。国内现有窄幅柔性版印刷生产线近200条，年需水性油墨10多万吨，加上水墨在瓦楞纸箱包装印刷上的广泛应用，有相当大的市场潜力。预计到2010年柔版印刷在印刷领域将达到15％左右，年需水性油墨10多万吨。大力研制、开发、生产高档次的水性油墨已是当务之急。

不管是进口水性油墨还是国产水性油墨，都存在不抗碱、不抗乙醇、不抗水、干燥慢、光泽度差、易造成纸张收缩等弊病，要克服上述缺点。水性环氧涂料既具有溶剂型环氧涂料良好的耐化学品性、附着性、物理机械性、电气绝缘性及固化时体积收缩量小等优异性能，又有低污染、施工简便、价格便宜等特点。通过使用不同的固化剂及不同的含量，可以制备出不同的性能和质量的膜层，用水性环氧树脂作为油墨的连接料可制备出高性能的水性油墨。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能水性环氧油墨及其制备方法。

本发明提出的高性能水性环氧油墨，按重量份组成为：

序号	物料名称	质量分数(％)
			1	水性环氧乳液	40-65
2	颜料	15-35
			3	水性润湿分散剂	2-4
4	消泡剂	0.1-1.5
			5	表面活性剂	1-2
6	乙醇	0.5-5
			7	PH调节剂	0.1-2
8	水性环氧固化剂	5-15
			9	其余为水

其总量满足100％。

本发明中，所述水性环氧乳液是环氧树脂E-20、E-44或E-51通过亲水性改性而制备的乳液。

本发明中，所述颜料包括色素炭黑、二氧化钛、立索尔红或酞菁蓝等有机、无机颜料中一种或几种。

本发明中，所述水性环氧固化剂是由三乙烯四胺或者二乙烯三胺等多元通过改性制备的水性多胺-环氧固化剂分散体。

本发明中，所述水性润湿分散剂为非离子型界面活性剂和疏水改性聚羧基钾盐复配，如选用德谦(上海)有限公司的DisponerW-18、DisponerW-19、DisponerW-920、DisponerW-922或DisponerW-9700中一至几种。

本发明中，所述的表面活性剂为改性聚硅氧烷类水性润湿剂或水性流平剂，如选用DisponerW-469或DisponerW-461等中任一种。

本发明中，所述消泡剂为破泡聚合物或聚硅氧烷混合物，如选用BYK024。

本发明中，所述PH调节剂为氨水或乙醇胺中的一至两种。

本发明提出的高性能水性环氧油墨的制备方法，具体步骤如下：

(1)制备色浆：按照重量比，以水性环氧乳液为连结料，加入水以及颜料、分散剂、润湿剂、PH调节剂和消泡剂搅拌混合均匀，然后研磨1-2个小时，且每隔20-30分钟加一次氨水，直到体系的PH值在7.8-8.2，并测试研磨的细度，直到颜料达到要求的细度为止，即制得A组分。

(2)制备固化剂：取水性环氧固化剂，配以10％-50％的水经混合制成B组分；

(3)将B组分加入A组分中混和调配，经过机械共混后，筛网过滤制成所需产品。

该水性油墨的性能如下：

项目	技术指标
		干燥时间/min	＜20
着色率(％)	＞95
		粘度(s)	45±15
光泽度(％)	＞70
		细度	＜15
PH值	8

本发明制得的油墨具有较好的耐溶剂性、耐水性、保光性、附着力、性能稳定、干燥快、印刷适应性好，且墨色浓润，色彩鲜艳；由于溶剂是水，所以该油墨具有无毒、去刺激气味、不燃、无污染等特点，它有利于环境的保护和施工环境质量的提升。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明。

实施例1

按重量单位称取下列原料：水性环氧乳液45，立索尔红30，水12，水性润湿分散剂DisponerW-922 0.8、DisponerW-18 1.2，表面活性剂DisponerW-469 1.2，消泡剂0.5，乙醇1.5，氨水调节剂0.8，水性环氧固化剂7。

按照以上质量，以水性环氧乳液为连结料，5g水、颜料、分散剂、润湿剂、氨水，消泡剂搅拌混合均匀，然后研磨1-2个小时，且每隔半小时加一次氨水调整PH值并测试研磨的细度，直到颜料达到要求的细度为止，筛网过滤制成A组分；

按照配方中的质量，把水性环氧固化剂和剩余的水稀释成B组分，然后把B组分加入A组分中调配制成可直接使用的水性油墨。

该水性油墨的性能如下：

项目	技术指标
		干燥时间/min	15
着色率(％)	98

粘度(s)	55
		光泽度(％)	70
细度	10
		PH值	8.2

实施例2

按重量单位称取下列原料：水性环氧乳液55，酞菁蓝25，水11，水性润湿分散剂DisponerW-922 1.2、DisponerW-97000 0.8、DisponerW-920 1，表面活性剂DisponerW-4691.2，乙醇3，乙醇胺1，，消泡剂0.8，水性环氧固化剂9。

按照以上质量，以水性环氧乳液为连结料，依次加入5g水、颜料、分散剂、润湿剂、氨水，消泡剂搅拌混合均匀，然后研磨1-2个小时，且每隔半小时加一次氨水并测试研磨的细度，直到颜料达到要求的细度为止，筛网过滤制成A组分；

按照配方中的质量，把水性环氧固化剂和剩余的水稀释成B组分，然后把B组分加入A组分中调配制成可直接使用的水性油墨。

该水性油墨的性能如下：

项目	技术指标
		干燥时间/min	15
着色率(％)	98
		粘度(s)	50
光泽度(％)	80
		细度	8
PH值	8

实施例3

按重量单位称取下列原料：水性环氧乳液65，碳黑15，水4，水性润湿分散剂DisponerW-922 1、DisponerW-9700 0.6、DisponerW-920 0.6，表面活性剂DisponerW-469 1，消泡剂0.5，乙醇1.5，氨水调节剂0.8，水性环氧固化剂13。

按照以上质量，以水性环氧乳液为连结料，依次加入颜料、分散剂、润湿剂、氨水、消泡剂搅拌混合均匀，然后研磨1-2个小时，且每隔半小时加一次氨水并测试研磨的细度，直到颜料达到要求的细度为止，筛网过滤制成A组分；

把水性环氧固化剂和4g水稀释成B组分，然后把B组分加入A组分中调配制成可直接使用的水性油墨。

该水性油墨的性能如下：

项目	技术指标
		干燥时间/min	15
着色率(％)	100
		粘度(s)	40
光泽度(％)	80
		细度	8
PH值	8

Claims (4)

1.一种高性能水性环氧油墨，其特征在于按质量分数计为：40-65％水性环氧乳液，15-35％颜料，2-4％水性润湿分散剂，0.1-1.5％消泡剂，1-2％表面活性剂，0.1-2％PH调节剂，0.5-5％的乙醇、5-15％的水性环氧固化剂，其余为水，其总量满足100％；其中：所述水性环氧乳液是环氧树脂E-20、E-44或E-51通过亲水性改性而制备的乳液，所述水性润湿分散剂为非离子型界面活性剂和疏水改性聚羧基钾盐复配，所述表面活性剂为DisponerW-469或DisponerW-461。

2.根据权利要求1所述的高性能水性环氧油墨，其特征在于所述颜料为色素炭黑、二氧化钛、立索尔红或酞菁蓝中一至几种。

3.根据权利要求1所述的高性能水性环氧油墨，其特征在于所述消泡剂为BYK024。

4.根据权利要求1所述的高性能水性环氧油墨，其特征在于所述PH调节剂为氨水或乙醇胺中的一至两种。