CN108530984A

CN108530984A - 一种高温环保磨砂油墨及其制备方法

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Publication number: CN108530984A
Application number: CN201810301053.5A
Authority: CN
Inventors: 黄福明; 罗志刚
Original assignee: FOSHAN GAOMING GREEN DE CHEMICAL CO LTD
Current assignee: FOSHAN GAOMING GREEN DE CHEMICAL CO LTD
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2018-04-04
Publication date: 2018-09-14
Anticipated expiration: 2038-04-04
Also published as: CN108530984B

Abstract

本发明公开了一种高温环保磨砂油墨及其制备方法，所述高温环保磨砂油墨由质量百分比为55%‑75%的玻璃基釉和质量百分比为25%‑45%的调墨油混合球磨制得；在制备过程中无需添加磨砂粉，可降低油墨熔点，改善施工条件。通过玻璃基釉中耐热材料的配方组合使得制备出的油墨具有很好的耐高温性，且能够适应温度急剧变化的使用环境；本发明中的高温环保磨砂油墨制备过程中采用压滤的方式去水，预防了物料的重新凝聚；采用水磨方式提高了玻璃基釉的光泽，制备出的磨砂油墨光泽好。本发明中的高温环保磨砂油墨砂感清透，不会雾白，磨砂油墨涂层附着力好，耐酸碱腐蚀性能强。本发明中可以采用分级筛筛出不同粒度的油墨粉末，能控制砂感的强弱，本发明中磨砂油墨制备方法简单易行，对环境友好，适于工业化生产。

Description

一种高温环保磨砂油墨及其制备方法

技术领域

本发明属于油墨技术领域，具体涉及一种高温环保磨砂油墨及其制备方法。

背景技术

随着新型材料和生产工艺的不断发展，工艺产品的性能不断提高，使用范围也随之变得更加广泛，油墨作为一种能够改善材料外观和表面性能的产品广泛应用于玻璃、印制线路板、产品包装等领域。随着需求量的增加，生产上对油墨的性能提出了更高的要求。所需油墨不仅要能满足遮盖效果好、耐候性能强的要求，还要满足人们对于产品在使用油墨后的外观要求。

磨砂油墨因为其特定的砂感性能而被广泛使用，印刷磨砂油墨后，产品表面表现出很好的视觉效果。目前使用的磨砂油墨在制备过程中会加入一定量的磨砂粉作为助剂来增强油墨的使用性能，申请号为201510206023.2名为《塑料UV凹印磨砂油墨及其制备方法和应用》的中国发明专利，公开了一种磨砂油墨的配方及其制备方法，该发明中以预聚物、活性单体、光引发剂、磨砂粉、助剂为原料制备所需磨砂油墨，该油墨附着力、柔韧性、耐摩擦性和磨砂效果均较优，但是磨砂粉的加入会提高油墨的熔点，制约油墨在使用过程中的施工条件。申请号为201310246755.5名为《一种超白环保钢化玻璃油墨及其制备方法》的中国发明专利，公开了一种钢化玻璃油墨及其制备方法，以着色剂、玻璃基釉、调墨油、添加剂为原料制备超白环保钢化玻璃油墨，具体涉及了所述玻璃基釉的制备：将玻璃基釉的制备原料混合均匀后放入高温坩埚炉中1100-1300摄氏度温度熔化，完全熔化后，使其熔融液体流入水中，烘干后，再用重力破碎成玻璃粉即制得玻璃基釉，在上述烘干过程中因为水分含量较大，会有物料重新凝聚的问题，使得油墨产品的产量下降，提高了油墨的生产成本。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种高温环保磨砂油墨及其制备方法。本发明中的高温环保磨砂油墨在制备过程中无需添加磨砂粉，可降低油墨熔点，改善施工条件。本发明中的高温环保磨砂油墨制备过程中采用压滤的方式去水，预防了物料的重新凝聚；采用水磨方式提高了玻璃基釉的光泽，制备出的磨砂油墨光泽好。另外，油墨中丙烯酸树脂制备过程中原料在有机溶剂中溶解，充分混合，减少了副反应的产生；同时，有机溶剂循环使用能够提高目标产物的产率，节约成本，对环境友好。本发明中的高温环保磨砂油墨砂感清透，不会雾白，磨砂油墨涂层附着力好，耐酸碱腐蚀性能强。本发明还提供了一种所述高温环保磨砂油墨的使用方法。本发明中可以采用分级筛筛出不同粒度的油墨粉末，能控制砂感的强弱，同时该磨砂油墨制备方法简单易行，对环境友好，适于工业化生产。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本发明提供的高温环保磨砂油墨由下述质量百分比的组分组成：

玻璃基釉 55%-75%

调墨油 25%-45%

其中，玻璃基釉内各组成与质量百分比为

硼酸钠 15%-28%

氧化硅 38%-58%

氧化锌 3%-10%

碳酸钾 2%-15%

纯碱 2%-8%

碳酸锂 3%-10%

氟化钠 1%-10%

二氧化钛 0.5%-5%

调墨油内各组成与质量百分比为：

丙烯酸树脂 1%-10%

纤维素 1%-10%

松油醇 38%-62%

二乙二醇丁醚 30%-50%。

所述高温环保磨砂油墨以玻璃基釉、调墨油为原料制成。玻璃基釉强度高、硬度大、耐候性强、耐腐蚀性能好，硼酸钠、氧化硅、二氧化钛具有很高的硬度、强度、耐热性和耐腐蚀性，在煅烧熔融过程中，上述三种成分的晶体结构相互融合，原子重新组合形成更加稳定的化学键，使得磨砂油墨具有稳定的结构，表现出很好的耐高温性能，在温度急剧变化的过程中保持油墨的稳定性，同时还能增强油墨的粘合力，增强油墨涂层的附着力，使油墨在使用过程中不易脱落。氧化锌透明度高，能提高油墨的光泽度。氧化硅的存在能增强磨砂油墨的砂感，能在一定程度上提高玻璃基釉制备过程中的球磨效率。碳酸钾可以作为熔融过程中的助熔剂提高熔融效率。碳酸锂可以起到促凝剂的作用，提高玻璃基釉内各原料在高温下相互融合的效率。氟化钠可以增强磨砂油墨的致密度，提高油墨的遮盖能力。纯碱可以减轻原料熔化过程中对煅烧炉内耐火材料的侵蚀，延长煅烧炉的使用寿命。将上述硼酸钠、氧化硅、氧化锌、碳酸钾、纯碱、碳酸锂、氟化钠、二氧化钛充分混合作为玻璃基釉的制备原料，制得的玻璃基釉性能优越，主要表现为砂感明显、耐高温、耐腐蚀性能好、耐候性强。

将丙烯酸树脂和纤维素溶解在松油醇和二乙二醇丁醚中制得调墨油，能够有效调节油墨的粘度和表面张力，改善油墨使用过程的施工条件，同时还能改善油墨涂层的附着力。

上述玻璃基釉、调墨油按不同的配比混合球磨制得高温环保磨砂油墨，综合两种成分的优点，用以满足生产上对磨砂油墨的使用要求。

进一步地，所述高温环保磨砂油墨颗粒粒度为20-75μm。油墨制备完成之后可以采用分级筛筛出不同粒度的油墨粉末，能控制油墨涂层砂感的强弱。

进一步优选地，所述高温环保磨砂油墨由下述质量百分比的组分组成：

玻璃基釉 60%-70%

调墨油 30%-40%

其中，玻璃基釉内各组成与质量百分比为

硼酸钠 20%-25%

氧化硅 40%-50%

氧化锌 5%-10%

碳酸钾 6%-12%

纯碱 2%-6%

碳酸锂 5%-8%

氟化钠 2%-7%

二氧化钛 1%-3%

调墨油内各组成与质量百分比为：

丙烯酸树脂 2%-8%

纤维素 2%-6%

松油醇 45%-55%

二乙二醇丁醚 35%-45%。

进一步地，所述调墨油内丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂。热塑性树脂在反复受热过程中分子结构基本不发生变化，能够增强油墨的稳定性，同时热塑性丙烯酸树脂具有很好的耐水耐化学性、干燥时间短，能够改善油墨的施工条件。

进一步地，所述热塑性丙烯酸树脂的制备方法为：将质量百分比为30%-50%的硬单体、5%-15%的软单体、0.5%-2%的特殊功能单体和0.5%-2%的引发剂混合均匀，滴加到质量百分比为40%-60%的有机溶剂中，反应过程搅拌加热，控制滴加时间为2.5-4h，滴加完成后保温4-5h、过滤，制得热塑性丙烯酸树脂；

所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯中的一种或几种；

所述软单体为甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异辛酯中的一种或几种；

所述特殊功能单体为6-庚烯酸、7-辛烯酸、8-壬烯酸、9-癸烯酸中的一种或几种；

所述引发剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或几种；

所述有机溶剂为甲苯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯中的一种或几种；

所述反应过程搅拌速度为800-1200r/min，反应过程加热，控制反应釜内反应液温度为有机溶剂的回流温度。丙烯酸树脂制备过程中原料在有机溶剂中溶解，充分混合，减少了副反应的产生；同时，有机溶剂循环使用能够提高目标产物丙烯酸树脂的产率，节约生产成本。

进一步地，所述高温环保磨砂油墨的制备方法，包括如下步骤：

S01，玻璃基釉的制备：

将玻璃基釉中各原料混合均匀后在1100-1300℃条件下熔化，熔化后依次进行水淬、水磨、压滤、烘干、过筛，制得玻璃基釉。水淬使熔融的玻璃基釉固定下来，碎裂成细小粒子，有利于增加玻璃基釉的强度；所述水磨时间为15-20h，珠料水比为3:1:1，珠子大小比为大:中:小=1:1:3；采用水磨方式能够提高玻璃基釉的光泽，减少沙眼，提高遮盖能力，同时水磨过程大大减少了生产过程中粉尘数量。所述压滤过程去水，可以有效预防物料的重新凝聚，烘烤后油墨颗粒的粒度明显减小，烘干后200目过筛，制得的玻璃基釉颗粒粒度为58-75μm；

S02，调墨油的制备：

将调墨油中各原料混合均匀，搅拌溶解，制得调墨油；

S03，高温环保磨砂油墨的制备：

将S01中制备的玻璃基釉、S02中制备的调墨油混合均匀，用锆珠球磨6-8h，制得高温环保磨砂油墨。

进一步地，所述高温环保磨砂油墨的使用方法如下：使用150-250目网版印刷，在130-150℃烘烤5-10min至表面干燥后进行钢化，钢化温度为700-750℃。

本发明具有以下优点：

1. 本发明采用水磨方式能够提高玻璃基釉的光泽提高遮盖能力。

2. 本发明采用压滤的方式去水，预防了物料的重新凝聚。

3. 本发明磨砂油墨在制备过程中无需添加磨砂粉；油墨制备完成之后可以采用分级筛筛出不同粒度的油墨粉末，能控制砂感的强弱。

4. 本发明中的高温环保磨砂油墨砂感清透，不会雾白，磨砂油墨涂层附着力好，耐高温性能优越，耐腐蚀性能强。

5. 本发明中的高温环保磨砂油墨制备方法简单易行，对环境友好，适于工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明。

实施例1

S01，玻璃基釉的制备：

玻璃基釉内各组分与质量百分比为：

硼酸钠23%，氧化硅48%，氧化锌7%，碳酸钾8%，纯碱4%，碳酸锂6%，氟化钠3%，二氧化钛1%；

将上述玻璃基釉中各原料混合均匀后在1200℃条件下熔化，熔化后依次进行水淬、水磨、压滤、烘干、过筛，制得玻璃基釉。上述水磨时间为18h，珠料水比为3:1:1，珠子大小比为大:中:小=1:1:3，然后压滤去水、烘干，烘干后200目过筛，制得玻璃基釉；

S02，调墨油的制备：

调墨油内各组分与质量百分比为：

丙烯酸树脂3%，纤维素5%，松油醇48%，二乙二醇丁醚44%；

其中丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂，其合成方法为：将质量百分比为42%的甲基丙烯酸甲酯、6%的甲基丙烯酸环己酯、1.2%的7-辛烯酸、0.8%的偶氮二异丁腈混合均匀后滴入质量百分比为50%的醋酸乙酯溶剂中，反应过程搅拌速度为900r/min，反应过程中加热，控制反应釜内反应液温度为77℃，控制滴加时间为3h，滴加完成后保温4h、过滤，制得热塑性丙烯酸树脂；

将上述丙烯酸树脂、纤维素、松油醇、二乙二醇丁醚混合均匀，搅拌溶解，制得调墨油；

S03，高温环保磨砂油墨的制备：

将S01中制备的玻璃基釉、S02中制备的调墨油按65%、35%的质量百分比混合均匀，然后用锆珠球磨7h，球磨过程珠料比为2:1，球磨结束后200目过筛，制得高温环保磨砂油墨。

实施例2

S01，玻璃基釉的制备：

玻璃基釉内各组分与质量百分比为：

硼酸钠18%，氧化硅38%，氧化锌10%，碳酸钾15%，纯碱8%，碳酸锂5%，氟化钠1%，二氧化钛5%；

S02，调墨油的制备：

调墨油内各组分与质量百分比为：

丙烯酸树脂10%，纤维素10%，松油醇38%，二乙二醇丁醚42%；

其中丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂，其合成方法为：将质量百分比为30%的甲基丙烯酸甲酯、10%的甲基丙烯酸环己酯、2%的7-辛烯酸、2%的偶氮二异丁腈混合均匀后滴入质量百分比为56%的醋酸乙酯溶剂中，反应过程搅拌速度为900r/min，反应过程中加热，控制反应釜内反应液温度为77℃，控制滴加时间为3h，滴加完成后保温4h、过滤，制得热塑性丙烯酸树脂；

S03，高温环保磨砂油墨的制备：

将S01中制备的玻璃基釉、S02中制备的调墨油按75%、25%的质量百分比混合均匀，然后用锆珠球磨7h，球磨过程珠料比为2:1，球磨结束后200目过筛，制得高温环保磨砂油墨。

实施例3

S01，玻璃基釉的制备：

玻璃基釉内各组分与质量百分比为：

硼酸钠18%，氧化硅39%，氧化锌10%，碳酸钾15%，纯碱8%，碳酸锂4%，氟化钠1%，二氧化钛5%；

S02，调墨油的制备：

调墨油内各组分与质量百分比为：

丙烯酸树脂10%，纤维素10%，松油醇39%，二乙二醇丁醚41%；

其中丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂，其合成方法为：将质量百分比为31%的甲基丙烯酸甲酯、15%的甲基丙烯酸环己酯、2%的7-辛烯酸、2%的偶氮二异丁腈混合均匀后滴入质量百分比为50%的醋酸乙酯溶剂中，反应过程搅拌速度为900r/min，反应过程中加热，控制反应釜内反应液温度为77℃，控制滴加时间为3h，滴加完成后保温4h、过滤，制得热塑性丙烯酸树脂；

S03，高温环保磨砂油墨的制备：

将S01中制备的玻璃基釉、S02中制备的调墨油按74%、26%的质量百分比混合均匀，然后用锆珠球磨7h，球磨过程珠料比为2:1，球磨结束后200目过筛，制得高温环保磨砂油墨。

实施例4-20

与实施例1相比，实施例4-20的不同之处在于：玻璃基釉、调墨油二者的质量百分比不同，同时玻璃基釉、调墨油内的组分质量百分比也不同，调墨油内的丙烯酸树脂的制备原料质量百分比不同。

实施例1-20中磨砂油墨内玻璃基釉和调墨油的质量百分比如下：

实施例1-20中玻璃基釉内各组分的质量百分比如下：

实施例1-20中调墨油内各组分的质量百分比如下：

实施例1-20中调墨油内丙烯酸树脂的制备原料的质量百分比如下：

实施例中高温环保磨砂油墨的使用方法：使用250目网版印刷，在140℃烘烤6分钟，表面干燥后进行钢化，钢化温度为700℃。

对实施例中的油墨涂层进行附着力测试、漆膜硬度测试、漆膜耐酸碱测试,测试方法按照《GB/T 1720-1979漆膜附着力测定法》、《GB/T 6739-1996色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》、《GB/T 9247-1988 色漆和清漆耐液体介质的测试》进行，测试结果如下：

耐酸碱测试分别使用质量百分比为5%的盐酸溶液和质量百分比为5%的氢氧化钠溶液对试片进行浸泡，浸泡时间为24h。

附着力测试结果合格指7处划痕位置附着力皆为1级。

由实施例可以看出，本发明中的油墨涂层附着力好、耐酸碱腐蚀性能强。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种高温环保磨砂油墨，其特征在于：由下述质量百分比的组分组成：

玻璃基釉 55%-75%

调墨油 25%-45%

其中，玻璃基釉内各组成与质量百分比为

硼酸钠 15%-28%

氧化硅 38%-58%

氧化锌 3%-10%

碳酸钾 2%-15%

纯碱 2%-8%

碳酸锂 3%-10%

氟化钠 1%-10%

二氧化钛 0.5%-5%

调墨油内各组成与质量百分比为：

丙烯酸树脂 1%-10%

纤维素 1%-10%

松油醇 38%-62%

二乙二醇丁醚 30%-50%。

2.如权利要求1所述高温环保磨砂油墨，其特征在于：所述高温环保磨砂油墨颗粒粒度为20-75μm。

3.如权利要求1所述高温环保磨砂油墨，其特征在于：由下述质量百分比的组分组成：

玻璃基釉 60%-70%

调墨油 30%-40%

其中，玻璃基釉内各组成与质量百分比为

硼酸钠 20%-25%

氧化硅 40%-50%

氧化锌 5%-10%

碳酸钾 6%-12%

纯碱 2%-6%

碳酸锂 5%-8%

氟化钠 2%-7%

二氧化钛 1%-3%

调墨油内各组成与质量百分比为：

丙烯酸树脂 2%-8%

纤维素 2%-6%

松油醇 45%-55%

二乙二醇丁醚 35%-45%。

4.如权利要求1所述高温环保磨砂油墨，其特征在于：所述调墨油内丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂。

5.如权利要求4所述高温环保磨砂油墨，其特征在于：所述热塑性丙烯酸树脂的制备方法为：将质量百分比为30%-50%的硬单体、5%-15%的软单体、0.5%-2%的特殊功能单体和0.5%-2%的引发剂混合均匀，滴加到质量百分比为40%-60%的有机溶剂中，反应过程搅拌加热，控制滴加时间为2.5-4h，滴加完成后保温4-5h、过滤，制得热塑性丙烯酸树脂；

所述反应过程搅拌速度为800-1200r/min，反应过程加热，控制反应釜内反应液温度为有机溶剂的回流温度。

6.一种如权利要求1-5任一所述高温环保磨砂油墨的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S01，玻璃基釉的制备：

将玻璃基釉中各原料混合均匀后在1100-1300℃条件下熔化，熔化后依次进行水淬、水磨、压滤、烘干、过筛，制得玻璃基釉；

S02，调墨油的制备：

将调墨油中各原料混合均匀，搅拌溶解，制得调墨油；

S03，高温环保磨砂油墨的制备：

7.如权利要求6所述高温环保磨砂油墨的制备方法，其特征在于：S01中所述水磨时间为15-20h；S01中所述玻璃基釉颗粒粒度为58-75μm。

8.一种如权利要求1-5任一所述高温环保磨砂油墨的使用方法，其特征在于：使用150-250目网版印刷，烘烤至表面干燥后进行钢化。

9.如权利要求8所述高温环保磨砂油墨的使用方法，其特征在于：所述烘烤温度为130-150℃；所述烘烤时间为5-10min。

10.如权利要求8所述高温环保磨砂油墨的使用方法，其特征在于：所述钢化温度为700-750℃。