CN107353363B - 一种高性能薄膜印刷乳液、制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能塑料薄膜印刷乳液的制备方法,包括如下步骤:将去离子水、引发剂溶解,得溶液A,升温通氮气;将乙烯基单体、去离子水、第一乳化剂预乳化得溶液B;滴加溶液B到溶液A中反应,得种子核壳层乳液;滴加引发剂、乙烯基单体和多官能团交联型单体进行反应,得内核壳层单体;加引发剂,滴加乙烯基单体、自交联单体、分子量调节剂、含有特殊官能团单体、第二乳化剂进行反应,保温,降温,加氧化‑还原引发剂,熟化降温至25℃,调节pH值,过滤,即得。制作简单,操作稳定,具有高速印刷适应性、高附着力、自交联、印刷图文丰满、有害物质零排放特点。本发明还公开了高性能塑料薄膜印刷乳液在水性塑料薄膜油墨中的应用。
Description
技术领域
本发明属于水性油墨印刷领域,具体涉及一种高性能塑料薄膜印刷乳液、制备方法及其应用。
背景技术
随着市场经济和商品经济的快速稳步发展,软包装的品种和花样日渐增多,需求量也是日益增加。在满足人们日常需求的同时,人们也对软包装的环保性、安全性提出了更高的要求,并且近几年国家对于环保的倡导亦是放在国家绿色发展道路的重中之位。
当前国内95%以上的软包装纸产品采用凹版进行印刷,普遍使用的塑料薄膜凹印油墨是由氯化聚合物制成的,且含有大量有毒、易燃的有机溶剂(占50%)。由于氯化聚合物在生产过程中会挥发氯氟烃气体,破坏大气臭氧层,不符合环保要求。此外,氯化聚合物还需要使用强溶剂甲苯才能溶解,在印刷过程中也需要添加甲苯或者二甲苯以调节油墨的黏度,而甲苯等有机溶剂会对工人的身体健康产生危害,同时也是生产安全的潜在威胁。另外,溶剂残留也是必须关注的问题。苯极易残留在干燥的墨膜中,进而污染包装内装物。在低速印刷中,还需要使用二甲苯来调整油墨的干燥速度,由于二甲苯的挥发速度较慢,因此也会加大溶剂残留。目前,国内塑料薄膜凹印油墨生产企业正受到《中华人民共和国消防法》、《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国食品安全法》等法律法规的制约。在这种情况下,开发、应用符合环保的绿色塑料薄膜凹印油墨的呼声日益高涨。环保的塑料薄膜水性凹印油墨作为溶剂型凹印油墨的替代体系,已引起软包装行业及油墨生产等多方面的关注。塑料薄膜凹印油墨的水性化势在必行。
塑料薄膜水性凹印油墨在国内的推广普及之路走得并不顺畅。总体上看,主要存在以下几个方面的原因:(1)国内尚未选定制作塑料薄膜水性凹印油墨的连接料(树脂)。目前国内的油墨生产企业正在对完全溶解于水、有适合制造塑料薄膜凹印油墨的链接料进行实验,但尚未最终定性。凌云星等(中国专利200610057929.3)阐述有关塑料薄膜水性凹版印刷油墨用连接料。虽然其在塑料薄膜上印刷方案可行,但其印刷连接料品种多样,助剂颇多,这在实际的薄膜印刷过程中由于材料多样化而造成印刷问题突出,影响生产效率。加上现在印刷机技术日益更新,恐其油墨配方达不到印刷机的印刷速度及印刷适应性。故其方案不适用将来市场需求;(2)塑料薄膜水性凹印油墨的印刷色彩在国内未被认可。一般而言,国人喜欢鲜亮艳丽的色彩。塑料薄膜水性凹印油墨印刷的印品色彩不及溶剂型凹印油墨艳丽。这也是阻碍其进一步普及的重要原因之一;(3)塑料薄膜水性凹印油墨的印刷适应性需要进一步改进,才能取得较好的印刷效果。由于水的表面张力较大,导致塑料薄膜水性凹印油墨难以在塑料薄膜上润湿铺展,降低了附着力。这也是水性凹印油墨在薄膜印刷中还不能完全替代溶剂型凹印油墨的主要原因;(4)国内现有的凹印设备需要改造或更新,才能满足塑料薄膜水性凹印油墨的印刷需求。我国软包装企业现有的凹印设备水平参差不齐,除了少数进口设备外,很多凹印设备(尤其是干燥箱、刮墨刀架、油墨循环系统等)的设计不甚合理。塑料薄膜水性凹印油墨中的溶剂主要是水,干燥方式主要依靠蒸发,所以现有的凹印设备主要是水,干燥方式主要依靠蒸发,所以现有的凹印设备必须改装更强力有效的干燥系统,否则印刷速度就会受到很大的影响,导致印刷油墨干燥不彻底,造成薄膜收卷时粘黏在一起,出现报废。目前,现有的凹版设备应用水性凹印油墨在薄膜上印刷,印刷速度一般只能达到原先速度的65%~70%。再者,如果只单纯提高凹印设备干燥系统的加热烘干功能,从干燥系统出来的薄膜就必须迅速冷却,才能避免薄膜的延伸变形。在凹印设备上加装冷却装置不但费工钱,更重要的是,许多现有的凹印设备根本就没有位置加装额外的装置。此外,如果使用塑料薄膜水性凹印油墨,凹印设备的刮刀等组件都必须改用更耐锈蚀的金属来制作,这些都需要相当大的资金投入和时间成本。若要购进国外先进的水性凹印机,则在成本和税务这一块,没有国家的大力支持,很多企业也只能是望而却步。
近年来,美国、日本、东南亚及欧洲等发达国家和地区已经或正逐步淘汰苯溶性油墨,醇溶性油墨得到了广泛的应用。美国在发展水性油墨方面已经走在了世界的前列。回顾我国塑料凹印油墨的水性化进程,醇溶性凹印油墨(包括普通醇溶性凹版表印油墨、醇酯凹印油墨以及醇水性凹印油墨)也已得到了不同程度的应用。作为某一阶段苯溶性凹印油墨的替代品,在其被逐渐推广使用的过程中,我们离真正的塑料薄膜水性凹印油墨更近了一步。单真正的水性化凹印薄膜连接料则有国外大企业实行产品价格垄断,国内油墨生产厂家不得不花费昂贵的价格向其购买。这样一来造成国内水性塑料薄膜印刷成本高升,人民大众消费不起;另外国家的外汇大量流向外国资本,造成本国资源流失。醇水性凹印油墨,采用改性涂料型丙烯酸树脂制成,使用含量为50%~70%的乙醇单一溶剂进行稀释,溶剂价格较为低廉又环保,是现在世界上公认的最环保的水性凹版印刷油墨用连接料。但在国内目前用于塑料薄膜凹印的醇水性彩色油墨,由于色彩未被大众认可,故而只进行了白墨的推广。主要原因还是没有一款适合彩色油墨印刷用的连接料。故当前研究一款全能通用适合薄膜印刷乳液作为水性凹版薄膜印刷用连接料势在必行。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提出一种高性能薄膜印刷乳液的制备方法。在本发明中,为推动国内水性凹版油墨印刷行业发展,打破国外企业产品技术垄断的的理念进而进行构思设计,通过独特的合成工艺合成得到一种可任意兑稀乙醇、适合塑料薄膜印刷的高固含量水性乳液连接料。该款水性丙烯酸改性乳液配成油墨在印刷适应性、印刷图文的色彩鲜艳性等都可以媲美溶剂型油墨。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现:
一种高性能薄膜印刷乳液的制备方法,包括如下步骤:S1.种子核壳层乳液聚合:(1)将去离子水、水溶性引发剂混合溶解,得到溶液A;(2)将溶液A升温到80℃~85℃后,通入氮气,将乙烯基单体、去离子水及第一乳化剂混合预乳化得溶液B;(3)在设定温度80℃~85℃下,滴加溶液B到步骤(2)中的溶液A中反应,滴加时间为60分钟~100分钟,待滴加完毕,于80℃~85℃继续反应20分钟~30分钟,得种子核壳层乳液;
在本体系中反应物各组分的重量百分比为:乙烯基单体30~40%、水溶性引发剂0.1~0.5%、第一乳化剂0.5~1%,其余为去离子水;
S2.内核壳层单体聚合:(1)将引发剂加入到种子乳液当中分散均匀;(2)在设定温度80℃~85℃内,滴加入乙烯基单体和多官能团交联型单体的混合物进行化学反应,滴加用时30分钟~60分钟,滴加完毕后继续熟化20分钟~40分钟,得内核壳层单体,所述内核壳层单体包括种子核壳层乳液;
在本体系中反应物各组分的重量百分比为:乙烯基单体50~70%、多官能团交联型单体20~30%,引发剂0.5~1%,其余为去离子水;
S3.外壳层单体的聚合:(1)将引发剂加入到内核层单体当中分散均匀;(2)在设定温度80℃~85℃内,滴加入乙烯基单体、自交联单体、分子量调节剂、含有特殊官能团单体、第二乳化剂的预乳化混合物进行化学反应,滴加用时60分钟~100分钟,滴加完毕后继续熟化60分钟~150分钟;(3)产品保温完毕后降温至60℃~70℃,加入氧化-还原引发剂进行后消除,熟化时间为30分钟~50分钟;(4)后消除完成降温至25℃,加入pH调节剂调节体系pH值为7.0~8.0,过滤,即得;
在本体系中反应物各组分的重量百分比为:乙烯基单体30~40%、自交联单体3~5%、分子量调节剂1~3%、含有特殊官能团单体20~40%,第二乳化剂1~3%,引发剂0.5~1%,氧化-还原引发剂0.01~0.1%,其余为去离子水。
上述的一种高性能薄膜印刷乳液的制备方法,其中,步骤S1中采用的乙烯基单体为(甲基)丙烯酸及其(C1~C10)醇酯、苯乙烯的一种或多种;步骤S2中采用的乙烯基单体为(甲基)丙烯酸及其(C1~C10)醇酯、苯乙烯、多官能团交联型单体的一种或多种;步骤S3中采用的乙烯基单体为(甲基)丙烯酸及其(C1~C10)醇酯、含有特殊官能团单体的一种或多种。
优选的,所述步骤S1中采用的乙烯基单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、苯乙烯中任一种或其组合;
步骤S2中所述乙烯基单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、苯乙烯中任一种或其组合;及所述多官能团交联型单体为二乙烯基笨、乙二醇双丙烯酸酯、马来酸二烯丙酯、季戊四醇三烯丙酯、对苯二甲基酸二烯酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三乙二醇双丙烯酸酯、N,N-二亚甲基双丙烯酰胺中任一种或其组合;
步骤S3中所述乙烯基单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯中任一种或其组合;及所述含有特殊官能团单体为羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯、氮杂环甲基丙烯酸酯、α-吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸异冰片酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃(甲基)丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、2-羟-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯中任一种或其组合;
步骤S3中所述自交联单体选自N-甲氧甲基丙烯酰胺、N-羧甲氧甲基丙烯酰胺、N-异丁氧甲基丙烯酰胺、N-丁氧甲基丙烯酰胺、N-异丙氧甲基丙烯酰胺、N-辛氧甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯;
步骤S3中所述pH调节剂选自醇胺有机胺和氨水,其中,所述醇胺类有机胺为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺中的一种。
上述的一种高性能薄膜印刷乳液的制备方法,其中,步骤S1中所述第一乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐、异构十三烷醇硫酸钠盐、支链烷基醇聚氧乙烯醚磷酸单酯、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠盐、磷酸半酯乙氧基化壬基苯酚二钠、二异丙基萘磺酸钠、磺基丁二酸双己基钠盐、磺基丁二酸二辛基钠盐、支链十二烷基苯磺酸钠、琥珀酸二辛酯硫酸钠阴离子表面活性剂中的一种或其组合;
所述第二乳化剂为丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含烯丙基的特种醇醚硫酸盐、EO/PO嵌段脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、含双键的醇醚硫基琥珀酸酯钠盐、单和双十二烷基二苯醚二磺酸酯二钠盐、乙烯基磷酸钠、2-烯丙基醚3-羟基丙烷-1-磺酸钠、烯丙基醚羟基丙烷磺酸钠、烯丙基聚醚硫酸盐型、磷酸半酯乙氧基化醇二钠阴离子表面活性剂中的一种或其组合。
上述的一种高性能薄膜印刷乳液的制备方法,其中,步骤S3中所述分子量调节剂为叔十二碳硫醇、苯甲酸正十二烷基硫醇酯、1-正十二烷流基三氯乙醇、β-苯基β-正十二烷硫基乙基苯基酮、伯十二碳硫醇、醋酸正十二烷基硫醇酯、二芳酰二硫化物或3-巯基丙醇中的一种;所述水溶性引发剂为过硫酸铵或者过硫酸钾。
上述的一种高性能薄膜印刷乳液的制备方法,其中,所述乳液具有乳胶粒结构,具有三层的核壳乳液,包括种子核壳层、内核壳层、外壳层,其中,种子核壳层、内核壳层和外壳层的混合单体总用量的重量比为9∶1~2∶10;优选地,种子核壳层、内核壳层和外壳层的混合单体总用量的重量比为9∶1∶10。
本发明的第二个目的是提供一种高性能薄膜印刷乳液。
根据上述制备方法制备的高性能薄膜印刷乳液。
本发明的第三个目的在于提供一种采用所述一种高性能塑料薄膜印刷乳液的水性油墨。
一种水性塑料薄膜印刷油墨,包括至少一种水性油墨基墨、至少一种快干剂、至少一种水溶性消泡剂、至少一种润湿剂、至少一种本发明所述的水性塑料薄膜乳液、至少一种蜡乳液。
上述的水性塑料薄膜印刷油墨,其中,所述水性油墨基墨,其重量占水性塑料薄膜印刷油墨重量的10%~80%;所述快干剂为无水乙醇,其重量占水性塑料薄膜印刷油墨重量的10%~50%;所述水溶性消泡剂为DIGAO1488,其重量占水性塑料薄膜印刷油墨重量的0.1%~0.2%;所述润湿剂为A-104E或者OT-75,其重量占水性塑料薄膜印刷油墨重量的1%~5%;所述蜡乳液为水溶性聚乙烯蜡乳液,其重量占水性塑料薄膜印刷油墨重量的1%~5%。
本发明根据上述制备方法制备的一种高性能水性塑料薄膜印刷用乳液新型环保材料。
本发明合成工艺中,主要通过通过特殊的合成工艺、独特的乳胶粒结构设计、多种乙烯基单体以及含有特殊官能团单体改性而得到。本发明中所述单体主要包括:(1)烯属羧酸及其他乙烯基单体,(2)不限于采用以下带有交联官能团单体的一种或多种组合:N取代丙烯酰胺衍生物型交联单体;羟基型交联单体;羰基型交联单体,(3)含有特殊官能团的其他乙烯基单体。乳胶粒的独特结构设计在于:外壳层设定了亲水单体、能附着塑料薄膜的特殊官能团单体及其他乙烯基单体,目的在于保证乳胶粒对于颜料的润湿分散性和对塑料薄膜的咬合力;内核壳层采用交联型单体及其他乙烯基单体,目的在于形成交联网络层,保证乳液连接料的结构强度,从而提高印刷品的丰满度、耐磨性和耐溶剂性;种子核壳层主要设定软硬单体的比例,可根据FOX公式确定不同需求的Tg的印刷乳液连接料,从而适应国内南北不同气候印刷机的印刷要求,产品更具灵活性、可设定性和区域印刷需求性。含有特殊官能团单体改性的连接料,从根本上解决连接料在塑料薄膜的印刷附着力要求,在制造水性环保塑料薄膜印刷油墨的过程中不需要添加额外附着力促进剂及其他的助剂,从根本上一站式解决印刷牢度的大难题。
与现有技术相比,本发明提供的一种高性能塑料薄膜印刷乳液、制备方法及其应用,达到的技术效果是:(1)制备过程操作简单,可操作性稳定,适宜规模化大生产;(2)乳液合成结构设计独特,并且自交联,可赋予乳液成膜干燥快,后期漆膜耐水、耐溶剂、耐刮擦,对各种塑料薄膜具有高附着力,乳液Tg可任意设定,从而可针对不同区域印刷机要求的印刷连接料,更具灵活性和市场需求性;(3)合成的乳液具有极高的乙醇容忍度,可随意比例添加乙醇(不破乳)已达到不同的现有印刷机器要求;(4)本发明产品乳液在各方面印刷性能赶超同类型国外产品,可完全取代进口产品,打破国外技术垄断,可为国家节约巨大的外汇,大力推动本国经济社会先进化建设的进程。
以下便结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步的详述,以使技术方案更易于理解、掌握。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明,但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得,下面实施例并非用以限制本发明的专利范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均应包含于本专利保护范围中。
实施例1
种子核壳乳液聚合:将去离子水611.9克、过硫酸胺4克加入到带有温度计、回流冷凝器、滴加装置、搅拌的四口烧瓶中混合溶解,得到溶液A;将溶液A升温至85℃,通入氮气,高位槽中加入135克去离子水、磺基丁二酸双己基钠盐5克、磷酸半酯乙氧基化壬基苯酚二钠4克、甲基丙烯酸15克、甲基丙烯酸甲酯35克、苯乙烯200克、丙烯酸丁酯200克进行预乳化,得溶液B,该溶液B为预乳化混合单体;于温度80℃~85℃范围内以″饥饿法″滴加溶液B预乳化混合单体入烧瓶中反应,滴加时间为90分钟,待滴加完毕,在80℃~85℃继续反应保温30分钟,制备得种子核壳层乳液;
用10克去离子水溶解过硫酸胺0.4克后加入到烧瓶中,高温槽中滴加入甲基丙烯酸甲酯酯35克、二丙二醇二丙烯酸酯15克,混合均匀并进行化学反应,在温度为80℃~85℃内,滴加单体时间为30分钟,滴加完后继续保温熟化20分钟,得到内核层单体,内核壳层单体包括种子核壳层乳液;
再用10克去离子水溶解过硫酸胺4克后加入到烧瓶中,在温度80℃~85℃内,高位槽中滴加入150克去离子水、EO/PO嵌段脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2克、含双键的醇醚硫基琥珀酸酯钠盐8克、甲基丙烯酸35克、甲基丙烯酸甲酯200克、丙烯酸乙酯25克、叔十二碳硫醇15克、N-异丁氧甲基丙烯酰胺25克、氮杂环甲基丙烯酸酯50克、四氢呋喃(甲基)丙烯酸酯150克进行预乳化,得预乳化混合单体;于温度80℃~85℃范围内以″饥饿法″滴加预乳化混合单体入烧瓶中,滴加时间为90分钟,保温30分钟,产品保温完毕后降温至60℃~70℃,分别10克水溶解氧化剂0.4克、还原引发剂0.3克同时滴入进行后消除,熟化时间为30分钟~50分钟;后消除完成降温至25℃,加入氨水35克调节体系pH值为7.0~8.0,300目过滤,得高性能薄膜印刷乳液,固含量50%。
选择国外帝斯曼(DSM)塑料印刷薄膜乳液A-1127(固含量45%)作为参比物,进行水性塑料薄膜印刷油墨中试验研究。具体操作为配制红、蓝、黑色水性油墨。
三种水性油墨配方如表1:
表1红、蓝、黑色水性油墨配方
名称 | 重量/克 |
A-1127(固含量45%)乳液 | 43.8 |
红、蓝、黑色水性油墨基墨 | 35 |
无水乙醇 | 15 |
消泡剂(DIGAO1488) | 0.2 |
润湿剂(A-104E) | 1 |
蜡乳液 | 5 |
总计 | 100 |
将实施例1制得高性能薄膜印刷乳液替代A-1127(固含量45%),得到对比样。
将两种产品性能比较结果如表2:
表2不同乳液制备水性油墨产品性能比较
由表2可以看出,本发明制备的高性能薄膜印刷乳液与DSM A-1127乳液相比,在配成水性油墨时对基材的附着力优异,水墨储存性能更稳定稳定,而且色彩鲜艳度和光泽度更优。再者,本发明在乳液结构设计巧妙,工艺成熟,并量产市场化,故完全可以替代进口塑料薄膜专用乳液,同时本发明制备薄膜印刷乳液为水性高固含量的塑料薄膜印刷乳液。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种高性能薄膜印刷乳液的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.种子核壳层乳液聚合:⑴将去离子水、水溶性引发剂混合溶解,得到溶液A;⑵将溶液A升温到80℃~85℃后,通入氮气,将乙烯基单体、去离子水及第一乳化剂混合预乳化得溶液B;(3)在设定温度80℃~85℃下,滴加溶液B到步骤⑵中的溶液A中反应,滴加时间为60分钟~100分钟,待滴加完毕,于80℃~85℃继续反应20分钟~30分钟,得种子核壳层乳液;
在本体系中反应物各组分的重量百分比为:乙烯基单体30~40%、水溶性引发剂0.1~0.5%、第一乳化剂0.5~1%,其余为去离子水;
S2.内核壳层乳液聚合:⑴将引发剂加入到种子乳液当中分散均匀;⑵在设定温度80℃~85℃内,滴加入乙烯基单体和多官能团交联型单体的混合物进行化学反应,滴加用时30分钟~60分钟,滴加完毕后继续熟化20分钟~40分钟,得内核壳层聚合物,所述内核壳层乳液包括种子核壳层乳液;
在本体系中反应物各组分的重量百分比为:乙烯基单体50~70%、多官能团交联型单体20~30%,引发剂0.5~1%,其余为去离子水;
S3.外壳层单体的聚合:⑴将引发剂加入到内核壳层乳液当中分散均匀;⑵在设定温度80℃~85℃内,滴加入乙烯基单体、自交联单体、分子量调节剂、含有特殊官能团单体、第二乳化剂的预乳化混合物进行化学反应,滴加用时60分钟~100分钟,滴加完毕后继续熟化60分钟~150分钟;⑶产品保温完毕后降温至60℃~70℃,加入氧化-还原引发剂进行后消除,熟化时间为30分钟~50分钟;⑷后消除完成降温至25℃,加入pH调节剂调节体系pH值为7.0~8.0,过滤,即得;
在本体系中反应物各组分的重量百分比为:乙烯基单体30~40%、自交联单体3~5%、分子量调节剂1~3%、含有特殊官能团单体20~40%,第二乳化剂1~3%,引发剂0.5~1%,氧化-还原引发剂0.01~0.1%,其余为去离子水;其中,步骤S1中采用的乙烯基单体为(甲基)丙烯酸及其C1~C10醇酯、苯乙烯的一种或多种;步骤S2中采用的乙烯基单体为(甲基)丙烯酸及其C1~C10醇酯、苯乙烯的一种或多种;步骤S3中采用的乙烯基单体为(甲基)丙烯酸及其C1~C10醇酯中的一种或多种,及所述含有特殊官能团单体为羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯、氮杂环甲基丙烯酸酯、α-吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸异冰片酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃(甲基)丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯、月桂酸丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、2-羟-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯中任一种或其组合。
2.根据权利要求1所述的一种高性能薄膜印刷乳液的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中采用的乙烯基单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、苯乙烯中任一种或其组合;
步骤S2中所述乙烯基单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯、苯乙烯中任一种或其组合;及所述多官能团交联型单体为二乙烯基苯、乙二醇双丙烯酸酯、马来酸二烯丙酯、季戊四醇三烯丙酯、对苯二甲基酸二烯酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三乙二醇双丙烯酸酯、N,N-二亚甲基双丙烯酰胺中任一种或其组合;
步骤S3中所述乙烯基单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异辛酯中任一种或其组合;
步骤S3中所述自交联单体选自N-甲氧甲基丙烯酰胺、N-羧甲氧甲基丙烯酰胺、N-异丁氧甲基丙烯酰胺、N-丁氧甲基丙烯酰胺、N-异丙氧甲基丙烯酰胺、N-辛氧甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸缩水甘油酯;
步骤S3中所述pH调节剂选自醇胺有机胺和氨水,其中,所述醇胺有机胺为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺中的一种。
3.根据权利要求2所述的一种高性能薄膜印刷乳液的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述第一乳化剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐、异构十三烷醇硫酸钠盐、支链烷基醇聚氧乙烯醚磷酸单酯、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠盐、磷酸半酯乙氧基化壬基苯酚二钠、二异丙基萘磺酸钠、磺基丁二酸双己基钠盐、磺基丁二酸二辛基钠盐、支链十二烷基苯磺酸钠、琥珀酸二辛酯硫酸钠阴离子表面活性剂中的一种或其组合;所述第二乳化剂为丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含烯丙基的特种醇醚硫酸盐、EO/PO嵌段脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、含双键的醇醚硫基琥珀酸酯钠盐、乙烯基磷酸钠、烯丙基醚羟基丙烷磺酸钠、烯丙基聚醚硫酸盐型、磷酸半酯乙氧基化醇二钠阴离子表面活性剂中的一种或其组合。
4.根据权利要求3所述的一种高性能薄膜印刷乳液的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述分子量调节剂为叔十二碳硫醇、苯甲酸正十二烷基硫醇酯、1-正十二烷硫 基三氯乙醇、β-苯基β-正十二烷硫基乙基苯基酮、伯十二碳硫醇、醋酸正十二烷基硫醇酯、二芳酰二硫化物或3-巯基丙醇中的一种;所述水溶性引发剂为过硫酸铵或者过硫酸钾。
5.根据权利要求4所述的一种高性能薄膜印刷乳液的制备方法,其特征在于,所述乳液具有乳胶粒结构,具有三层的核壳乳液,包括种子核壳层、内核壳层、外壳层,其中,种子核壳层、内核壳层和外壳层的混合单体总用量的重量比为9:1~2:10。
6.根据权利要求1~5任一项所述制备方法制备的高性能薄膜印刷乳液,为环保材料。
7.一种水性塑料薄膜印刷油墨,包括至少一种水性油墨基墨、至少一种快干剂、至少一种水溶性消泡剂、至少一种润湿剂、至少一种如权利要求6所述的高性能薄膜印刷乳液、至少一种蜡乳液。
8.根据权利要求7所述的水性塑料薄膜印刷油墨,其特征在于,所述水性油墨基墨,其重量占水性塑料薄膜印刷油墨重量10%~80%;所述快干剂为无水乙醇,其重量占水性塑料薄膜印刷油墨重量的10%~50%;所述水溶性消泡剂为DIGAO1488,其重量占水性塑料薄膜印刷油墨重量的0.1%~0.2%;所述润湿剂为A-104E或者OT-75,其重量占水性塑料薄膜印刷油墨重量的1%~5%;所述蜡乳液为水溶性聚乙烯蜡乳液,其重量占水性塑料薄膜印刷油墨重量的1%~5%。
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