CN108912820A - 一种水性油墨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性油墨，其原料包括：改性连结料、颜填料、分散剂、消泡剂、助溶剂、去离子水。本发明还公开了一种所述水性油墨的制备方法。本发明以改性连结料、颜填料为主要原料，本发明油墨具有良好的抗水性、耐腐蚀性、耐擦洗性、附着力、高光泽度和抗刮性等优点。

Description

一种水性油墨及其制备方法
技术领域
本发明涉及油墨技术领域，具体涉及一种水性油墨及其制备方法。
背景技术
随着中国经济的快速增长，人们生活水平进一步提高，消费者对食品、医药、烟酒、化妆品、玩具等包装用油墨提出了较高要求。水性油墨几乎没有挥发性有机化合物的排放，具有环保、无毒、节能、减排的绿色特性，正好符合消费者对包装用油墨的较高要求。近年来，我国对食品、药品包装的安全性也做出了一些规定，促使水墨印刷在我国印刷市场的地位逐年上升，市场份额日益扩大，前景看好。水性油墨由连接料、颜填料和助剂组成，是以水为溶剂或分散剂的油墨。水性油墨虽然有着十分明显的优势，但是目前国内生产的水性油墨普遍具有干燥速度慢、抗水抗酸碱性差、光泽度低等缺点，这些缺点也抑制了它的快速发展和运用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种水性油墨及其制备方法，本发明具有良好的抗水性、耐腐蚀性、耐擦洗性、附着力、高光泽度和抗刮性等优点。
本发明提出了一种水性油墨，其原料按重量份包括：35-70份改性连结料、10-30份颜填料、2-6份分散剂、0.5-3份消泡剂、8-20份助溶剂、10-25份去离子水。
优选地，所述改性连结料的原料按重量份包括：30-50份聚氨酯、15-30份烯丙基脂肪酸、16-35份丙烯基脂肪酸、0.5-3份表面活性剂、0.1-2份过硫酸铵、0.5-2份碳酸氢钠、50-100份去离子水、氨水适量。
优选地，所述改性连结料的原料按重量份包括：35-45份聚氨酯、18-28份烯丙基脂肪酸、20-32份丙烯基脂肪酸、0.8-2.5份表面活性剂、0.5-1.5份过硫酸铵、0.8-1.6份碳酸氢钠、60-90份去离子水、氨水适量。
优选地，所述改性连结料的制备工艺如下：在反应釜中加入一定量的去离子水和聚氨酯，升温，依次加入表面活性剂、羧甲基纤维素钠、烯丙基脂肪酸、丙烯基脂肪酸、硅烷偶联剂，搅拌，升高温度，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌反应，升温并保温，然后降温，滴加氨水调节pH值，得到改性连结料。
优选地，所述改性连结料的制备工艺如下：在反应釜中加入一定量的去离子水和聚氨酯，升温到72-76℃，依次加入表面活性剂、羧甲基纤维素钠、烯丙基脂肪酸、丙烯基脂肪酸、硅烷偶联剂，搅拌30-50min，搅拌速度为300-500r/min，升高温度至80-85℃后，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌反应2-3h，升温至86-90℃保温1.5-2h，后降温至55-65℃，滴加氨水调节pH值至7-9，得到改性连结料。
优选地，其原料按重量份包括：40-60份改性连结料、15-25份颜填料、3-5份分散剂、1-2.5份消泡剂、10-18份助溶剂、13-22份去离子水。
本发明还提出了一种所述水性油墨的制备方法，包括如下步骤：按比例将改性连接剂、去离子水和助溶剂混合均匀，再加入颜填料、分散剂、消泡剂，高速分散机搅拌，静置，球磨，得到水性油墨。
优选地，所述搅拌的速度为800-1500r/min。
优选地，所述球磨的时间为30-50min。
本发明的有益效果：本发明中添加的改性连结料是由聚氨酯、烯丙基脂肪酸、丙烯基脂肪酸、表面活性剂、过硫酸铵等原料反应制备得到，利用烯丙基脂肪酸、丙烯基脂肪酸在限定的反应条件下与聚氨酯反应，降低了聚氨酯的最低成膜温度，大大缩短干燥时间，有效提高油墨的抗水性、耐腐蚀性和耐擦洗性；而且，改性连结料与颜填料具有很好的分散性，既改善了改性连结料的性能，还进一步提高了水性油墨的性能，具有良好的耐化学性、附着力、抗水性、高光泽度和抗刮性等优点。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种水性油墨，其原料按重量份包括：70份改性连结料、10份颜填料、6份分散剂、0.5份消泡剂、20份助溶剂、10份去离子水；
其中，所述改性连结料的原料按重量份包括：50份聚氨酯、15份烯丙基脂肪酸、35份丙烯基脂肪酸、0.5份表面活性剂、2份过硫酸铵、0.5份碳酸氢钠、100份去离子水、氨水适量；
所述改性连结料的制备工艺如下：在反应釜中加入一定量的去离子水和聚氨酯，升温到72℃，依次加入表面活性剂、羧甲基纤维素钠、烯丙基脂肪酸、丙烯基脂肪酸、硅烷偶联剂，搅拌50min，搅拌速度为300r/min，升高温度至85℃后，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌反应2h，升温至90℃保温1.5h，后降温至65℃，滴加氨水调节pH值至7，得到改性连结料。
所述水性油墨的制备方法，包括如下步骤：按比例将改性连接剂、去离子水和助溶剂混合均匀，再加入颜填料、分散剂、消泡剂，高速分散机搅拌，搅拌速度为1500r/min，静置，球磨30min，得到水性油墨。
实施例2
一种水性油墨，其原料按重量份包括：35份改性连结料、30份颜填料、2份分散剂、3份消泡剂、8份助溶剂、25份去离子水；
其中，所述改性连结料的原料按重量份包括：30份聚氨酯、30份烯丙基脂肪酸、16份丙烯基脂肪酸、3份表面活性剂、0.1份过硫酸铵、2份碳酸氢钠、50份去离子水、氨水适量；
所述改性连结料的制备工艺如下：在反应釜中加入一定量的去离子水和聚氨酯，升温到76℃，依次加入表面活性剂、羧甲基纤维素钠、烯丙基脂肪酸、丙烯基脂肪酸、硅烷偶联剂，搅拌30min，搅拌速度为500r/min，升高温度至80℃后，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌反应3h，升温至86℃保温2h，后降温至55℃，滴加氨水调节pH值至9，得到改性连结料。
所述水性油墨的制备方法，包括如下步骤：按比例将改性连接剂、去离子水和助溶剂混合均匀，再加入颜填料、分散剂、消泡剂，高速分散机搅拌，搅拌速度为800r/min，静置，球磨50min，得到水性油墨。
实施例3
一种水性油墨，其原料按重量份包括：60份改性连结料、15份颜填料、5份分散剂、1份消泡剂、18份助溶剂、13份去离子水；
其中，所述改性连结料的原料按重量份包括：45份聚氨酯、18份烯丙基脂肪酸、32份丙烯基脂肪酸、0.8份表面活性剂、1.5份过硫酸铵、0.8份碳酸氢钠、90份去离子水、氨水适量；
所述改性连结料的制备工艺如下：在反应釜中加入一定量的去离子水和聚氨酯，升温到73℃，依次加入表面活性剂、羧甲基纤维素钠、烯丙基脂肪酸、丙烯基脂肪酸、硅烷偶联剂，搅拌45min，搅拌速度为350r/min，升高温度至84℃后，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌反应2h，升温至89℃保温1.6h，后降温至62℃，滴加氨水调节pH值至7，得到改性连结料。
所述水性油墨的制备方法，包括如下步骤：按比例将改性连接剂、去离子水和助溶剂混合均匀，再加入颜填料、分散剂、消泡剂，高速分散机搅拌，搅拌速度为1300r/min，静置，球磨35min，得到水性油墨。
实施例4
一种水性油墨，其原料按重量份包括：40份改性连结料、25份颜填料、3份分散剂、2.5份消泡剂、10份助溶剂、22份去离子水；
其中，所述改性连结料的原料按重量份包括：35份聚氨酯、28份烯丙基脂肪酸、20份丙烯基脂肪酸、2.5份表面活性剂、0.5份过硫酸铵、1.6份碳酸氢钠、60份去离子水、氨水适量；
所述改性连结料的制备工艺如下：在反应釜中加入一定量的去离子水和聚氨酯，升温到75℃，依次加入表面活性剂、羧甲基纤维素钠、烯丙基脂肪酸、丙烯基脂肪酸、硅烷偶联剂，搅拌35min，搅拌速度为450r/min，升高温度至81℃后，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌反应3h，升温至87℃保温1.8h，后降温至58℃，滴加氨水调节pH值至9，得到改性连结料。
所述水性油墨的制备方法，包括如下步骤：按比例将改性连接剂、去离子水和助溶剂混合均匀，再加入颜填料、分散剂、消泡剂，高速分散机搅拌，搅拌速度为900r/min，静置，球磨45min，得到水性油墨。
实施例5
一种水性油墨，其原料按重量份包括：50份改性连结料、20份颜填料、4份分散剂、2份消泡剂、14份助溶剂、18份去离子水；
其中，所述改性连结料的原料按重量份包括：40份聚氨酯、23份烯丙基脂肪酸、26份丙烯基脂肪酸、1.5份表面活性剂、0.8份过硫酸铵、1份碳酸氢钠、70份去离子水、氨水适量；
所述改性连结料的制备工艺如下：在反应釜中加入一定量的去离子水和聚氨酯，升温到74℃，依次加入表面活性剂、羧甲基纤维素钠、烯丙基脂肪酸、丙烯基脂肪酸、硅烷偶联剂，搅拌40min，搅拌速度为400r/min，升高温度至82℃后，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌反应2.5h，升温至88℃保温1.8h，后降温至60℃，滴加氨水调节pH值至8，得到改性连结料。
所述水性油墨的制备方法，包括如下步骤：按比例将改性连接剂、去离子水和助溶剂混合均匀，再加入颜填料、分散剂、消泡剂，高速分散机搅拌，搅拌速度为1200r/min，静置，球磨40min，得到水性油墨。
试验例1
对实施例1-5得到的水性油墨进行性能检测，根据刮样的变化情况评级(见表1)判断刮样变化级别，并以此表征本发明油墨的耐酸性、耐碱性和抗水性，级别越高，性能越好。具体检测步骤如下：采用浸泡法对油墨进行耐酸性、耐碱性和抗水性测试，将干燥的油墨刮样分别浸泡于规定浓度的酸、碱和水中，浸泡3天后取出刮样，判断刮样变化情况，检测结果如表2所示。
表1
级别 1 2 3 4 5
刮样变色程度 严重变色 明显变色 稍变色 基本不变色 不变色
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
刮样变化级别 4 4 5 4 5
由表2可以看出，本发明所述水性油墨，性能优异，其中耐酸性、耐碱性和抗水性效果显著。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水性油墨，其特征在于，其原料按重量份包括：35-70份改性连结料、10-30份颜填料、2-6份分散剂、0.5-3份消泡剂、8-20份助溶剂、10-25份去离子水。
2.根据权利要求1所述水性油墨，其特征在于，所述改性连结料的原料按重量份包括：30-50份聚氨酯、15-30份烯丙基脂肪酸、16-35份丙烯基脂肪酸、0.5-3份表面活性剂、0.1-2份过硫酸铵、0.5-2份碳酸氢钠、50-100份去离子水、氨水适量。
3.根据权利要求2所述水性油墨，其特征在于，所述改性连结料的原料按重量份包括：35-45份聚氨酯、18-28份烯丙基脂肪酸、20-32份丙烯基脂肪酸、0.8-2.5份表面活性剂、0.5-1.5份过硫酸铵、0.8-1.6份碳酸氢钠、60-90份去离子水、氨水适量。
4.根据权利要求1-3任一项所述水性油墨，其特征在于，所述改性连结料的制备工艺如下：在反应釜中加入一定量的去离子水和聚氨酯，升温，依次加入表面活性剂、羧甲基纤维素钠、烯丙基脂肪酸、丙烯基脂肪酸、硅烷偶联剂，搅拌，升高温度，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌反应，升温并保温，然后降温，滴加氨水调节pH值，得到改性连结料。
5.根据权利要求1-4任一项所述水性油墨，其特征在于，所述改性连结料的制备工艺如下：在反应釜中加入一定量的去离子水和聚氨酯，升温到72-76℃，依次加入表面活性剂、羧甲基纤维素钠、烯丙基脂肪酸、丙烯基脂肪酸、硅烷偶联剂，搅拌30-50min，搅拌速度为300-500r/min，升高温度至80-85℃后，加入过硫酸铵和碳酸氢钠，搅拌反应2-3h，升温至86-90℃保温1.5-2h，后降温至55-65℃，滴加氨水调节pH值至7-9，得到改性连结料。
6.根据权利要求1所述水性油墨，其特征在于，其原料按重量份包括：40-60份改性连结料、15-25份颜填料、3-5份分散剂、1-2.5份消泡剂、10-18份助溶剂、13-22份去离子水。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述水性油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按比例将改性连接剂、去离子水和助溶剂混合均匀，再加入颜填料、分散剂、消泡剂，高速分散机搅拌，静置，球磨，得到水性油墨。
8.根据权利要求7所述水性油墨的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速度为800-1500r/min。
9.根据权利要求7所述水性油墨的制备方法，其特征在于，所述球磨的时间为30-50min。
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