CN107286750A - 一种陶瓷贴花纸水性调墨油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于油墨助剂技术领域，具体涉及一种陶瓷贴花纸水性调墨油及其制备方法。本发明先以盐酸为沉淀剂，使动物乳汁中部分蛋白质沉淀，并以此沉淀为乳汁提取物，通过用硅烷偶联剂改性，得有机硅改性乳汁提取物，随后将聚乙烯醇、壳聚糖等混合溶胀后加热溶解，得混合聚合物粘稠液，再将有机硅改性乳汁提取物、多巴胺等混合，再加入混合聚合物粘稠液和助剂混合，最后出料即得陶瓷贴花纸水性调墨油，本发明所得调墨油能有效调节油墨粘度，同时不含石油系溶剂，对人体和环境无危害，且制成的油墨在基材表面附着力较好，具有较好的使用前景。

Description

一种陶瓷贴花纸水性调墨油及其制备方法

技术领域

本发明属于油墨助剂技术领域，具体涉及一种陶瓷贴花纸水性调墨油及其制备方法。

背景技术

人们对陶瓷、搪瓷、玻璃等的装饰方法，走过了从手绘、喷花、戳印到现代化丝网印刷的漫长历程。利用现代印刷术装饰器物的方法有直接和间接两种。所谓间接装饰法，是先将图案印刷在纸张上，使用时再将其贴在需装饰的器物上。由于在纸基上印刷比在器物上印刷的图案精细逼真，且使用方便灵活，因此目前陶瓷等行业均采用间接装饰法对器物进行装饰。

通常，间接装饰法所用贴花纸是由油墨印刷而得，但是，由于印刷油墨存在固有的粘度，而这种粘度不能适应不同贴花纸在不同环境条件的印刷需求，因此，在油墨使用过程中常常需要根据贴花纸的特点及工作环境、生产工艺等实际情况对油墨的粘度进行必要的调整。

调墨油是调节油墨粘度的关键材料，目前，常用的调墨油是用合成树脂与干性植物油及高沸点煤油等材料炼制调合而成，可有效调整油墨的流动性，降低油墨的粘性，用量一般在3～5%左右。加入调墨油并不影响油墨的光泽度和附着牢度，对油墨干燥性的影响也不大。

虽然目前正常使用的调墨油对改善油墨的粘度和流动性也起着积极的作用，但美中不足的是其中含有大量石油系溶剂，石油系溶剂含有对人体有害的芳香族化合物成分，同时使用现有调墨油制成的油墨在基材表面附着力较差，导致其使用受限。因此，亟待开发一种调节油墨粘度效果好，对人体无害，且在基材表面附着力较好的调墨油产品。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对现有调墨油含有大量石油系溶剂，石油系溶剂含有对人体有害的芳香族化合物成分，同时使用现有调墨油制成的油墨在基材表面附着力较差，导致其使用受限的问题，提供了一种陶瓷贴花纸水性调墨油及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种陶瓷贴花纸水性调墨油，是由以下重量份数的原料组成：20～40份乳汁提取物，3～5份多巴胺，4～6份硼砂，80～100份混合聚合物粘稠液，1～3份消泡剂，1～3份增塑剂，1～3份表面活性剂，4～6份增稠剂，10～20份氨水和200～300份水；

所述的陶瓷贴花纸水性调墨油具体制备步骤如下：

（1）乳汁提取物：将动物乳汁倒入三口烧瓶，边搅拌边向动物乳汁中滴加动物乳汁体积0.2～0.4倍的盐酸，待盐酸滴加完毕，继续搅拌反应30～45min，再经过滤、洗涤和干燥，得乳汁提取物；

（2）混合聚合物粘稠液：按重量份数计，依次取3～5份聚乙烯醇，2～4份壳聚糖，100～120份水，搅拌混合20～30min后，静置溶胀3～5h，随后加热搅拌溶解24～36h，待自然冷却至室温，得混合聚合物粘稠液；

（3）陶瓷贴花纸水性调墨油：在混料机中依次加入氨水、水、乳汁提取物、多巴胺和硼砂，搅拌混合45～60min后，再依次加入混合聚合物粘稠液、消泡剂、增塑剂和表面活性剂，搅拌混合2～4h后，再加入增稠剂，继续搅拌混合30～60min，出料，即得陶瓷贴花纸水性调墨油。

所述的乳汁提取物还可以为有机硅改性乳汁提取物，具体改性方法如下：按重量份数计，依次取20～40份乳汁提取物，15～20份三乙醇胺，200～300份水和8～10份硅烷偶联剂KH-570，将乳汁提取物、三乙醇胺和水加入反应釜，于温度为60～65℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌2～4h后，再加入硅烷偶联剂KH-570，于温度为70～75℃，转速为400～600r/min条件下，恒温搅拌反应2～4h，再经浓缩、干燥，得有机硅改性乳汁提取物。

所述的消泡剂为甘油、异丙醇、正辛醇和甲基硅油中的一种或两种。

所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种。

所述的表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、茶皂素、斯潘-60中的一种。

所述的增稠剂为轻质碳酸钙、硬脂酸甘油酯、气相白炭黑中的一种。

所述的氨水质量分数为15～20%。

步骤（1）所述的动物乳汁为奶牛乳汁、绵羊乳汁中的一种。

步骤（1）所述的盐酸质量分数为4～8%。

步骤（2）所述聚乙烯醇聚合度为1000～1200，皂化度为75～80%。

本发明的有益效果是：

（1）本发明首先通过以盐酸为沉淀剂，使动物乳汁中部分蛋白质沉淀，并以此沉淀为乳汁提取物，通过用硅烷偶联剂改性，利用硅烷偶联剂侧链上的非极性基团，阻止水分子进入到其内部，起到疏水、防水的作用，同时大分子硅烷偶联剂分子链呈螺旋结构，从而使其具备优异的弹性和抗曲折性，使改性后的乳汁提取物具备优异的耐水、耐磨擦和耐曲折性；

（2）本发明利用乳汁提取物和多巴胺复配作为活性成分，利用两者带有的羧基、氨基和羟基等活性官能团，使用过程中，可在陶瓷等基材表面交联聚合，形成稳定的粘附层，从而提高油墨在基材表面的附着力，并通过添加硼酸，防止乳汁提取物在储存和使用过程中变质失效；

（3）本发明严格限定采用聚合度为1000～1200，皂化度为75～80%的聚乙烯醇与其他原料复配使用，因聚乙烯醇聚合度和皂化度的不同，其性能有较大差异，选择此范围内的聚合度和皂化度的聚乙烯醇产品，水溶性和结膜性能与产品中其他活性成分相匹配，可配合乳汁提取物和多巴胺等在基材表面稳定结膜；

（4）本发明所得产品为水性调墨油，在制备过程中采用的乳汁提取物、聚乙烯醇和多巴胺等可降解物质为有效成分，主要溶剂为水，未使用石油系溶剂，在使用过程中，不会产生对人体有害的芳香族化合物成分。

具体实施方式

将动物乳汁倒入带搅拌器的三口烧瓶中，调节搅拌转速至300～500r/min，边搅拌边向三口烧瓶中滴加动物乳汁体积0.2～0.4倍的质量分数为4～8%盐酸，控制盐酸滴加速率为8～10mL/min，待盐酸滴加完毕，继续搅拌反应30～45min后，将三口烧瓶中物料过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼3～5次，再将洗涤后的滤饼真空冷冻干燥，得乳汁提取物，随后按重量份数计，依次取20～40份乳汁提取物，15～20份三乙醇胺，200～300份水，8～10份硅烷偶联剂KH-570，将乳汁提取物、三乙醇胺和水加入反应釜，于温度为60～65℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌2～4h后，再加入硅烷偶联剂KH-570，于温度为70～75℃，转速为400～600r/min条件下，恒温搅拌反应2～4h，再经减压浓缩、真空冷冻干燥，得有机硅改性乳汁提取物，按重量份数计，依次取3～5份聚乙烯醇，2～4份壳聚糖，100～120份水，于室温条件下，用玻璃棒搅拌混合20～30min后，静置溶胀3～5h，随后加热升温至90～95℃，以300～500r/min转速搅拌溶解24～36h，待自然冷却至室温，得混合聚合物粘稠液，再按重量份数计，依次取20～40份有机硅改性乳汁提取物，3～5份多巴胺，4～6份硼砂，80～100份混合聚合物粘稠液，1～3份消泡剂，1～3份增塑剂，1～3份表面活性剂，4～6份增稠剂，10～20份质量分数为15～20%氨水和200～300份水，在混料机中依次加入氨水、水、有机硅改性乳汁提取物、多巴胺和硼砂，搅拌混合45～60min后，再依次加入混合聚合物粘稠液、消泡剂、增塑剂、表面活性剂，搅拌混合2～4h后，再加入增稠剂，继续搅拌混合30～60min，出料，即得陶瓷贴花纸水性调墨油。所述的消泡剂为甘油、异丙醇、正辛醇和甲基硅油中的一种或两种。所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种。所述的表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、茶皂素、斯潘-60中的一种。所述的增稠剂为轻质碳酸钙、硬脂酸甘油酯、气相白炭黑中的一种。所述的动物乳汁为奶牛乳汁、绵羊乳汁中的一种。所述聚乙烯醇聚合度为1000～1200，皂化度为75～80%。

实例1

将奶牛乳汁倒入带搅拌器的三口烧瓶中，调节搅拌转速至500r/min，边搅拌边向三口烧瓶中滴加奶牛乳汁体积0.4倍的质量分数为8%盐酸，控制盐酸滴加速率为10mL/min，待盐酸滴加完毕，继续搅拌反应45min后，将三口烧瓶中物料过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼5次，再将洗涤后的滤饼真空冷冻干燥，得乳汁提取物，随后按重量份数计，依次取40份乳汁提取物，20份三乙醇胺，300份水，10份硅烷偶联剂KH-570，将乳汁提取物、三乙醇胺和水加入反应釜，于温度为65℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌4h后，再加入硅烷偶联剂KH-570，于温度为75℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌反应4h，再经减压浓缩、真空冷冻干燥，得有机硅改性乳汁提取物，按重量份数计，依次取5份聚乙烯醇，4份壳聚糖，120份水，于室温条件下，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀5h，随后加热升温至95℃，以500r/min转速搅拌溶解36h，待自然冷却至室温，得混合聚合物粘稠液，再按重量份数计，依次取40份有机硅改性乳汁提取物，5份多巴胺，6份硼砂，100份混合聚合物粘稠液，3份甘油，3份邻苯二甲酸二丁酯，3份壬基酚聚氧乙烯醚，6份轻质碳酸钙，20份质量分数为20%氨水和300份水，在混料机中依次加入氨水、水、有机硅改性乳汁提取物、多巴胺和硼砂，搅拌混合60min后，再依次加入混合聚合物粘稠液、甘油、邻苯二甲酸二丁酯、壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌混合4h后，再加入轻质碳酸钙，继续搅拌混合60min，出料，即得陶瓷贴花纸水性调墨油。所述聚乙烯醇聚合度为1200，皂化度为80%。

实例2

将奶牛乳汁倒入带搅拌器的三口烧瓶中，调节搅拌转速至500r/min，边搅拌边向三口烧瓶中滴加奶牛乳汁体积0.4倍的质量分数为8%盐酸，控制盐酸滴加速率为10mL/min，待盐酸滴加完毕，继续搅拌反应45min后，将三口烧瓶中物料过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼5次，再将洗涤后的滤饼真空冷冻干燥，得乳汁提取物，按重量份数计，依次取5份聚乙烯醇，4份壳聚糖，120份水，于室温条件下，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀5h，随后加热升温至95℃，以500r/min转速搅拌溶解36h，待自然冷却至室温，得混合聚合物粘稠液，再按重量份数计，依次取40份乳汁提取物，5份多巴胺，6份硼砂，100份混合聚合物粘稠液，3份甘油，3份邻苯二甲酸二丁酯，3份壬基酚聚氧乙烯醚，6份轻质碳酸钙，20份质量分数为20%氨水和300份水，在混料机中依次加入氨水、水、乳汁提取物、多巴胺和硼砂，搅拌混合60min后，再依次加入混合聚合物粘稠液、甘油、邻苯二甲酸二丁酯、壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌混合4h后，再加入轻质碳酸钙，继续搅拌混合60min，出料，即得陶瓷贴花纸水性调墨油。所述聚乙烯醇聚合度为1200，皂化度为80%。

实例3

将奶牛乳汁倒入带搅拌器的三口烧瓶中，调节搅拌转速至500r/min，边搅拌边向三口烧瓶中滴加奶牛乳汁体积0.4倍的质量分数为8%盐酸，控制盐酸滴加速率为10mL/min，待盐酸滴加完毕，继续搅拌反应45min后，将三口烧瓶中物料过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼5次，再将洗涤后的滤饼真空冷冻干燥，得乳汁提取物，随后按重量份数计，依次取40份乳汁提取物，20份三乙醇胺，300份水，10份硅烷偶联剂KH-570，将乳汁提取物、三乙醇胺和水加入反应釜，于温度为65℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌4h后，再加入硅烷偶联剂KH-570，于温度为75℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌反应4h，再经减压浓缩、真空冷冻干燥，得有机硅改性乳汁提取物，按重量份数计，依次取5份聚乙烯醇，4份壳聚糖，120份水，于室温条件下，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀5h，随后加热升温至95℃，以500r/min转速搅拌溶解36h，待自然冷却至室温，得混合聚合物粘稠液，再按重量份数计，依次取40份有机硅改性乳汁提取物，6份硼砂，100份混合聚合物粘稠液，3份甘油，3份邻苯二甲酸二丁酯，3份壬基酚聚氧乙烯醚，6份轻质碳酸钙，20份质量分数为20%氨水和300份水，在混料机中依次加入氨水、水、有机硅改性乳汁提取物、多巴胺和硼砂，搅拌混合60min后，再依次加入混合聚合物粘稠液、甘油、邻苯二甲酸二丁酯、壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌混合4h后，再加入轻质碳酸钙，继续搅拌混合60min，出料，即得陶瓷贴花纸水性调墨油。所述聚乙烯醇聚合度为1200，皂化度为80%。实例4

将奶牛乳汁倒入带搅拌器的三口烧瓶中，调节搅拌转速至500r/min，边搅拌边向三口烧瓶中滴加奶牛乳汁体积0.4倍的质量分数为8%盐酸，控制盐酸滴加速率为10mL/min，待盐酸滴加完毕，继续搅拌反应45min后，将三口烧瓶中物料过滤，得滤饼，并用去离子水洗涤滤饼5次，再将洗涤后的滤饼真空冷冻干燥，得乳汁提取物，随后按重量份数计，依次取40份乳汁提取物，20份三乙醇胺，300份水，10份硅烷偶联剂KH-570，将乳汁提取物、三乙醇胺和水加入反应釜，于温度为65℃，转速为500r/min条件下，恒温搅拌4h后，再加入硅烷偶联剂KH-570，于温度为75℃，转速为600r/min条件下，恒温搅拌反应4h，再经减压浓缩、真空冷冻干燥，得有机硅改性乳汁提取物，按重量份数计，依次取5份聚乙烯醇，4份壳聚糖，120份水，于室温条件下，用玻璃棒搅拌混合30min后，静置溶胀5h，随后加热升温至95℃，以500r/min转速搅拌溶解36h，待自然冷却至室温，得混合聚合物粘稠液，再按重量份数计，依次取40份有机硅改性乳汁提取物，5份多巴胺，6份硼砂，100份混合聚合物粘稠液，3份甘油，3份邻苯二甲酸二丁酯，3份壬基酚聚氧乙烯醚，6份轻质碳酸钙，20份质量分数为20%氨水和300份水，在混料机中依次加入氨水、水、有机硅改性乳汁提取物、多巴胺和硼砂，搅拌混合60min后，再依次加入混合聚合物粘稠液、甘油、邻苯二甲酸二丁酯、壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌混合4h后，再加入轻质碳酸钙，继续搅拌混合60min，出料，即得陶瓷贴花纸水性调墨油。所述聚乙烯醇聚合度为2000，皂化度为90%。

对比例：东莞某颜料有限公司生产的水性调墨油。

使用方法：按重量份数计，取70份水性调墨油和100份颜料混合5min，得印刷油墨，随后将所得印刷油墨倒入圆筒印刷机的墨桶中，用350目/100线的尼龙丝网将油墨印刷在陶瓷贴画纸上，待印刷完成后，将印刷后的贴花纸贴到白坯陶瓷上，并静置晾干，再将晾干的陶瓷在800℃下烧结成型即可。

采用上述使用方法，将实例1～4制得的陶瓷贴花纸水性调墨油和对比例的水性调墨油进行运用，并对调墨油使用性能进行检测，其检测结果如表1所示：

表1

成膜性：观察烧结成型后的陶瓷印墨部位，有无裂缝现象。

附着力：用胶带纸覆盖在陶瓷印有油墨的区域，排除空气压紧，等待60s后，延垂直墨膜方向迅速拉起，重复操作3次后，观察墨膜有无脱落、残缺情况。

防水性：将烧制成型的陶瓷于温度为80℃、空气相对湿度为85%环境下静置120h，观察陶瓷表面印有油墨部位，有无起泡现象。

耐磨性：采用耐磨机进行测定。

Claims (10)

1.一种陶瓷贴花纸水性调墨油，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：20～40份乳汁提取物，3～5份多巴胺，4～6份硼砂，80～100份混合聚合物粘稠液，1～3份消泡剂，1～3份增塑剂，1～3份表面活性剂，4～6份增稠剂，10～20份氨水和200～300份水；

所述的陶瓷贴花纸水性调墨油具体制备步骤如下：

（1）乳汁提取物：将动物乳汁倒入三口烧瓶，边搅拌边向动物乳汁中滴加动物乳汁体积0.2～0.4倍的盐酸，待盐酸滴加完毕，继续搅拌反应30～45min，再经过滤、洗涤和干燥，得乳汁提取物；

（2）混合聚合物粘稠液：按重量份数计，依次取3～5份聚乙烯醇，2～4份壳聚糖，100～120份水，搅拌混合20～30min后，静置溶胀3～5h，随后加热搅拌溶解24～36h，待自然冷却至室温，得混合聚合物粘稠液；

（3）陶瓷贴花纸水性调墨油：在混料机中依次加入氨水、水、乳汁提取物、多巴胺和硼砂，搅拌混合45～60min后，再依次加入混合聚合物粘稠液、消泡剂、增塑剂和表面活性剂，搅拌混合2～4h后，再加入增稠剂，继续搅拌混合30～60min，出料，即得陶瓷贴花纸水性调墨油。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷贴花纸水性调墨油，其特征在于：所述的乳汁提取物还可以为有机硅改性乳汁提取物，具体改性方法如下：按重量份数计，依次取20～40份乳汁提取物，15～20份三乙醇胺，200～300份水和8～10份硅烷偶联剂KH-570，将乳汁提取物、三乙醇胺和水加入反应釜，于温度为60～65℃，转速为300～500r/min条件下，恒温搅拌2～4h后，再加入硅烷偶联剂KH-570，于温度为70～75℃，转速为400～600r/min条件下，恒温搅拌反应2～4h，再经浓缩、干燥，得有机硅改性乳汁提取物。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷贴花纸水性调墨油，其特征在于：所述的消泡剂为甘油、异丙醇、正辛醇和甲基硅油中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷贴花纸水性调墨油，其特征在于：所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷贴花纸水性调墨油，其特征在于：所述的表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、茶皂素、斯潘-60中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷贴花纸水性调墨油，其特征在于：所述的增稠剂为轻质碳酸钙、硬脂酸甘油酯、气相白炭黑中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种陶瓷贴花纸水性调墨油，其特征在于：所述的氨水质量分数为15～20%。

8.根据权利要求1所述的一种陶瓷贴花纸水性调墨油，其特征在于：步骤（1）所述的动物乳汁为奶牛乳汁、绵羊乳汁中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种陶瓷贴花纸水性调墨油，其特征在于：步骤（1）所述的盐酸质量分数为4～8%。

10.根据权利要求1所述的一种陶瓷贴花纸水性调墨油，其特征在于：步骤（2）所述聚乙烯醇聚合度为1000～1200，皂化度为75～80%。