CN107384001A - 一种高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨及其制备方法 - Google Patents

一种高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨，其特征在于，首先采用混合醇与环氧乙烷加成，再与五氧化二磷反应得到高分子链烷基磷酸酯；然后通过氯化铈和氯化锌水解沉积在纳米二氧化钛表面，得到表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛，再采用偶联剂KH‑550表面处理，得到有机硅改性的抗紫外颗粒；最后经混合、分散、辊压机调整细度，得到一种高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨。本发明的油墨，日晒不易褪色、脱落，附着力强而且具有防紫外线功能。

Description

一种高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨及其制 备方法
技术领域
本发明属于印刷用品领域，具体涉及一种高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨及其制备方法。
背景技术
油墨是用于印刷的重要材料，它通过印刷或喷绘将图案、文字表现在承印物上。油墨中包括主要成分和辅助成分，它们均匀地混合并经反复轧制而成一种黏性胶状流体。由连结料（树脂）、颜料、填料、助剂和溶剂等组成。用于书刊、包装装潢、建筑装饰及电子线路板材等各种印刷。随着社会的进步和人们对印刷品品质的要求越来越高，现有的油墨，日晒易褪色、脱落、附着力差，已不能满足消费者对水性油墨的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐紫外线辐射性、附着力强的高分子链烷基磷酸酯改性的油墨及其制备方法。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨，其特征在于，首先采用混合醇与环氧乙烷加成，再与五氧化二磷反应得到高分子链烷基磷酸酯；然后通过氯化铈和氯化锌水解沉积在纳米二氧化钛表面，得到表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛，再采用偶联剂KH-550表面处理，得到有机硅改性的抗紫外颗粒；最后经混合、分散、辊压机调整细度，得到一种高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨。
所述的高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨，其特征在于，其由如下步骤制备而成：
（1）将氢氧化钠、硝酸钙和十二烷基二甲基苄基氯化铵加入到十六伯醇和9-十八烯-1-醇的混合醇中，混合搅拌均匀，通氮气保护，升温至120-140℃，加入环氧乙烷，恒温磁力搅拌反应4-6h；降低温度至60-65℃，加入五氧化二磷，继续恒温磁力搅拌6-8h，得到高分子链烷基磷酸酯；其中氢氧化钠、硝酸钙、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六伯醇、9-十八烯-1-醇、环氧乙烷和五氧化二磷的质量比为1：0.05-0.1：0.01-0.02：600-800：500-600：1400-1500：700-800；
（2）以无水乙醇为溶剂制备纳米二氧化钛的悬浊液，并超声30-40min，开始磁力搅拌并升高温度至50-60℃，保持温度恒定，缓慢滴入氯化铈和氯化锌混合溶液，同时保持混合溶液的pH为8-9，滴加完毕后继续恒温磁力搅拌10-12h，对浆液进行洗涤、过滤、干燥、高温煅烧处理，即可得到表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛；其中氯化铈和氯化锌混合溶液中氯化铈和氯化锌质量比为1：6-8；纳米二氧化钛、无水乙醇和氯化锌质量比为1：12-15：0.6-0.8；
（3）将表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛超声分散在无水乙醇和去离子水8-9：1的质量比配置的混合溶液中，并在搅拌条件下加入偶联剂KH-550，升高温度至70-80℃，恒温磁力搅拌5-8h，经离心、洗涤、干燥后得到有机硅改性的抗紫外颗粒；其中表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛、无水乙醇和偶联剂KH-550的质量比为1：8-10：0.1-0.2。
（4）将松香、二茂铁、双季戊四醇六丙烯酸酯、高分子链烷基磷酸酯、异丙醇和去离子水加入混合搅拌机中搅拌50-60min，控制混合搅拌机的转速为250-400转/min，搅拌均匀后静置备用；其中松香、二茂铁、双季戊四醇六丙烯酸酯、高分子链烷基磷酸酯、异丙醇和去离子水的质量比为1：1.1-1.2：0.5-0.6：0.9-1.1：0.6-0.8：2-3；
（5）将有机硅改性的抗紫外颗粒、丙二醇丁醚、硅藻土、三丙二醇二丙烯酸酯和羧甲基纤维素钠加入混合搅拌机中搅拌30-40min，控制混合搅拌机的转速为100-150转/min，超声震荡30-40min，静置备用；其中有机硅改性的抗紫外颗粒、丙二醇丁醚、硅藻土、三丙二醇二丙烯酸酯和羧甲基纤维素钠的质量比为1：15-20：0.8-1.2：2-3：1-2；
（6）将步骤（4）和步骤（5）的产物以1：0.6-0.8的质量比加入分散机中分散至均匀，再经辊压机调整细度至20µm以下，得到高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨。
所述的高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨的制备方法，其特征在于，步骤（2）中高温煅烧处理为400-450℃煅烧2-3h。
所述的高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨的制备方法，其特征在于，步骤（5）中的硅藻土为纳米硅藻土。
采用上述的技术方案，本发明的有益效果为：
本发明采用混合醇与环氧乙烷加成，再与五氧化二磷反应得到高分子链烷基磷酸酯；高分子链烷基磷酸酯具有O-基团，吸湿性和亲水性较强，加入到油墨中，不仅能够更好地逸散油墨中所积累的电荷，抗静电效果好，而且能够增加油墨的附着力，使其不易脱落；本发明通过氯化铈和氯化锌水解沉积在纳米二氧化钛表面并经洗涤、过滤、干燥、高温煅烧处理得到表面沉积包覆掺杂有铈的氧化锌；相比于单纯的纳米二氧化钛和氧化锌，表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛其折射率更低，而且降低了二氧化钛和氧化锌的光催化活性，其所吸收的紫外光主要用于电子能级跃迁，不会引发光催化，这使其成为理想的广谱无机紫外屏蔽材料；将表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛采用偶联剂KH-550处理，降低了纳米二氧化钛的表面掺铈氧化锌相互之间的强吸附作用，有利于有机硅改性的抗紫外颗粒在油墨中的分散；本发明将有机硅改性的抗紫外颗粒均匀分散在油墨中，解决了油墨经日晒易褪色的问题，增加油墨抗紫外辐射性能。本发明的油墨，日晒不易褪色、脱落，附着力强而且具有防紫外线功能。
具体实施方式
本实施例的高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨，其由如下步骤制备而成：
（1）将氢氧化钠、硝酸钙和十二烷基二甲基苄基氯化铵加入到十六伯醇和9-十八烯-1-醇的混合醇中，混合搅拌均匀，通氮气保护，升温至120-140℃，加入环氧乙烷，恒温磁力搅拌反应4-6h；降低温度至60-65℃，加入五氧化二磷，继续恒温磁力搅拌6-8h，得到高分子链烷基磷酸酯；其中氢氧化钠、硝酸钙、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六伯醇、9-十八烯-1-醇、环氧乙烷和五氧化二磷的质量比为1：0.05：0.01：600：600：1400：700；
（2）以无水乙醇为溶剂制备纳米二氧化钛的悬浊液，并超声40min，开始磁力搅拌并升高温度至60℃，保持温度恒定，缓慢滴入氯化铈和氯化锌混合溶液，同时保持混合溶液的pH为8-9，滴加完毕后继续恒温磁力搅拌12h，对浆液进行洗涤、过滤、干燥、高温煅烧处理，即可得到表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛；其中氯化铈和氯化锌混合溶液中氯化铈和氯化锌质量比为1：8；纳米二氧化钛、无水乙醇和氯化锌质量比为1：15：0.8；
（3）将表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛超声分散在无水乙醇和去离子水9：1的质量比配置的混合溶液中，并在搅拌条件下加入偶联剂KH-550，升高温度至70-80℃，恒温磁力搅拌8h，经离心、洗涤、干燥后得到有机硅改性的抗紫外颗粒；其中表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛、无水乙醇和偶联剂KH-550的质量比为1：10：0.2。
（4）将松香、二茂铁、双季戊四醇六丙烯酸酯、高分子链烷基磷酸酯、异丙醇和去离子水加入混合搅拌机中搅拌60min，控制混合搅拌机的转速为400转/min，搅拌均匀后静置备用；其中松香、二茂铁、双季戊四醇六丙烯酸酯、高分子链烷基磷酸酯、异丙醇和去离子水的质量比为1：1.2：0.6：0.9：0.8：2-3；
（5）将有机硅改性的抗紫外颗粒、丙二醇丁醚、硅藻土、三丙二醇二丙烯酸酯和羧甲基纤维素钠加入混合搅拌机中搅拌40min，控制混合搅拌机的转速为150转/min，超声震荡40min，静置备用；其中有机硅改性的抗紫外颗粒、丙二醇丁醚、硅藻土、三丙二醇二丙烯酸酯和羧甲基纤维素钠的质量比为1：20：1.2：3：1；
（6）将步骤（4）和步骤（5）的产物以1：0.6的质量比加入分散机中分散至均匀，再经辊压机调整细度至20µm以下，得到高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨。
本实施例的步骤（2）中高温煅烧处理为450℃煅烧3h。
本实施例的步骤（5）中的硅藻土为纳米硅藻土。

Claims (4)

1.一种高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨，其特征在于，首先采用混合醇与环氧乙烷加成，再与五氧化二磷反应得到高分子链烷基磷酸酯；然后通过氯化铈和氯化锌水解沉积在纳米二氧化钛表面，得到表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛，再采用偶联剂KH-550表面处理，得到有机硅改性的抗紫外颗粒；最后经混合、分散、辊压机调整细度，得到一种高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨。
2.根据权利要求书1所述的高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨，其特征在于，其由如下步骤制备而成：
（1）将氢氧化钠、硝酸钙和十二烷基二甲基苄基氯化铵加入到十六伯醇和9-十八烯-1-醇的混合醇中，混合搅拌均匀，通氮气保护，升温至120-140℃，加入环氧乙烷，恒温磁力搅拌反应4-6h；降低温度至60-65℃，加入五氧化二磷，继续恒温磁力搅拌6-8h，得到高分子链烷基磷酸酯；其中氢氧化钠、硝酸钙、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十六伯醇、9-十八烯-1-醇、环氧乙烷和五氧化二磷的质量比为1：0.05-0.1：0.01-0.02：600-800：500-600：1400-1500：700-800；
（2）以无水乙醇为溶剂制备纳米二氧化钛的悬浊液，并超声30-40min，开始磁力搅拌并升高温度至50-60℃，保持温度恒定，缓慢滴入氯化铈和氯化锌混合溶液，同时保持混合溶液的pH为8-9，滴加完毕后继续恒温磁力搅拌10-12h，对浆液进行洗涤、过滤、干燥、高温煅烧处理，即可得到表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛；其中氯化铈和氯化锌混合溶液中氯化铈和氯化锌质量比为1：6-8；纳米二氧化钛、无水乙醇和氯化锌质量比为1：12-15：0.6-0.8；
（3）将表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛超声分散在无水乙醇和去离子水8-9：1的质量比配置的混合溶液中，并在搅拌条件下加入偶联剂KH-550，升高温度至70-80℃，恒温磁力搅拌5-8h，经离心、洗涤、干燥后得到有机硅改性的抗紫外颗粒；其中表面包覆掺铈氧化锌的纳米二氧化钛、无水乙醇和偶联剂KH-550的质量比为1：8-10：0.1-0.2；
（4）将松香、二茂铁、双季戊四醇六丙烯酸酯、高分子链烷基磷酸酯、异丙醇和去离子水加入混合搅拌机中搅拌50-60min，控制混合搅拌机的转速为250-400转/min，搅拌均匀后静置备用；其中松香、二茂铁、双季戊四醇六丙烯酸酯、高分子链烷基磷酸酯、异丙醇和去离子水的质量比为1：1.1-1.2：0.5-0.6：0.9-1.1：0.6-0.8：2-3；
（5）将有机硅改性的抗紫外颗粒、丙二醇丁醚、硅藻土、三丙二醇二丙烯酸酯和羧甲基纤维素钠加入混合搅拌机中搅拌30-40min，控制混合搅拌机的转速为100-150转/min，超声震荡30-40min，静置备用；其中有机硅改性的抗紫外颗粒、丙二醇丁醚、硅藻土、三丙二醇二丙烯酸酯和羧甲基纤维素钠的质量比为1：15-20：0.8-1.2：2-3：1-2；
（6）将步骤（4）和步骤（5）的产物以1：0.6-0.8的质量比加入分散机中分散至均匀，再经辊压机调整细度至20µm以下，得到高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨。
3.根据权利要求书2所述的高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨的制备方法，其特征在于，步骤（2）中高温煅烧处理为400-450℃煅烧2-3h。
4.根据权利要求书2所述的高分子链烷基磷酸酯改性的耐紫外线辐射的油墨的制备方法，其特征在于，步骤（5）中的硅藻土为纳米硅藻土。
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