CN110358359A - 一种水性数码喷墨印花颜料墨水及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水性数码喷墨印花颜料墨水及其制备方法和应用。该墨水组分按质量百分比包括：颜料色浆10.0～25.0％，丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液10.0～30.0％，保湿剂15.0％～35.0％，表面活性剂0.1～1.0％，pH调节剂1.0～2.0％，抗菌剂0.3～2.0％和余量的去离子水。该墨水具有耐水性好、耐寒性及耐化学品性极佳等优点，同时也具有良好的稳定性和打印流畅性。

Description

一种水性数码喷墨印花颜料墨水及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于水性颜料印花墨水及其制备和应用领域，特别涉及一种水性数码喷墨印花颜料墨水及其制备方法和应用。
背景技术
水性颜料印花墨水相对于水性染料墨水其因耐晒牢度好、工艺简单、对环境污染小、通用性高备受广泛关注，近几年也得到了快速发展。颜料型喷墨印花墨水基于树脂在织物表面的成膜原理，将没有亲和性和反应性的颜料粘附在织物上，再经过烘焙使颜料沉积并牢固固定于织物的表面，从而赋予织物艳丽的色彩和丰富的图案。颜料型喷墨印花墨水能通用于各种织物，如棉、毛、丝、棉纶、涤纶织物及混纺织物，在喷墨印花过程中变换织物品种不需要更换墨水及清洗喷头和管道，墨水浪费较少，几乎不污染环境。另外，经颜料型喷墨印花墨水印花的织物无须水洗及后处理工艺，而省水、省电、印花工艺简单，因此颜料型喷墨印花墨水用于织物喷墨印花的优点是显而易见的，但是目前该技术尚未解决的问题是：未能找到很合适的织物粘合剂，使墨水兼具耐水性、柔性、光泽度、耐寒性及耐化学品性的优良性能，以及良好的稳定性和打印流畅性。
目前，应用于织物涂料印花的粘合剂通常是聚丙烯酸酯或聚氨酯乳液，以及它们的改性树脂，其中聚丙烯酸酯类粘合剂运用得较为广泛。聚丙烯酸酯乳液在织物表面的成膜透明性好，机械强度高、耐老化和耐水性好性，但存在耐化学品性差，手感较差、高温发粘低温发脆等缺点。水性聚氨酯乳液的成膜物理机械性能好，具有良好的耐寒性、耐磨性、耐溶剂型及弹性，手感特别柔软，湿摩擦牢度及爽滑性好，皮膜不发粘，但是存在自增稠性差、固含量低、成膜后光泽性差、耐水性不好等缺点。因此单一使用聚丙烯酸酯或聚氨酯乳液都不能兼具涂料印花墨水具耐水性、柔性、光泽度、耐寒性及耐化学品性优良的性能。
复合粘合剂应用于水性数码喷墨颜料印花墨水的研究目前很少，具有代表性的为中国专利CN106567267公开了一种聚丙烯酸酯乳液、一种有机氟改性聚丙烯酸酯纳米乳液和一种聚氨酯乳液复合而成的纳米复合粘合剂，解决了使用单一粘合剂不能兼具优良性能的问题。但是聚丙烯酸酯乳液、一种有机氟改性聚丙烯酸酯纳米乳液和一种聚氨酯乳液复合而成的纳米复合粘合剂是单纯的三种乳液的直接物理共混，直接共混并非容易之事，要确保各个乳液之间的完全共混、均匀性及稳定性，并且需确保各种乳液的优良性能，共混的设计和操作都需非常小心，不然很难确保稳定性及均匀性，从而导致墨水打印流畅性不佳的严重问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种水性数码喷墨印花颜料墨水及其制备方法和应用以克服现有技术中水性数码喷墨颜料印花墨水在织物上不能兼具耐水性好、柔性高、光泽度好、耐寒性及耐化学品性的优良性能，同时墨水的稳定性和打印流畅性不佳的缺陷。
本发明提供一种水性数码喷墨印花颜料墨水，所述墨水组分按质量百分比包括：颜料色浆10.0～25.0％，丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液10.0～30.0％，保湿剂15.0％～35.0％，表面活性剂0.1～1.0％，pH调节剂0.5～2.0％，抗菌剂0.3～2.0％和余量的去离子水，所述丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液是以丙烯酸为核、聚氨酯为壳的复合纳米乳液。
所述颜料色浆中颜料包括青(Cyan)、品红(Magenta)、黄(Yellow)、黑(Black)四种原色中的至少一种，颜料平均粒径80～150nm，优选地颜料平均粒径80～120nm。
所述丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液是将水性聚氨酯预聚体与小分子丙烯酸酯单体混合后乳化，然后加入小分子扩链剂扩链，最后加入引发剂聚合得到，其中水性聚氨酯预聚体是将阴离子亲水基团的小分子二醇、二异氰酸酯和催化剂反应，加入聚醚多元醇/聚酯多元醇和小分子丙烯酸酯单体继续反应，再加入小分子丙烯酸酯单体继续反应，最后加入中和剂中和得到。
所述阴离子亲水基团的小分子二醇包括：2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸中的一种。
所述二异氰酸酯包括：二苯甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种。
所述聚醚多元醇/聚酯多元醇包括：聚氧化二醇、聚四氢呋喃二醇、聚酯多元醇2430中的一种。
所述中和剂为：三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、三乙胺中的一种。
所述小分子扩链剂为乙二胺、1,4-丁二胺中的一种。
所述小分子丙烯酸酯单体包括：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸辛酯、异葵基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯中的一种。
所述丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液的制备方法包括：
(1)将阴离子亲水基团的小分子二醇、二异氰酸酯以及催化剂以质量比7.0～8.5:30.0～35.0:0.1～0.5混合，氮气条件下，搅拌均匀，加热至40～60℃，密闭反应1～2小时，冷却至20～25℃，加入质量比为28.0～32.0:28.0～34.0聚醚多元醇/聚酯多元醇和小分子丙烯酸酯单体，搅拌均匀，加热至50～70℃，密闭反应2～3小时，冷却至20～25℃，再加入小分子丙烯酸酯，搅拌均匀，加热至40～60℃，反应0.5～2小时，停止加热，持续搅拌，加入中和剂(其与小分子扩链剂的质量比为1:1～1.2:1)反应0.5～1h，得到水溶性聚氨酯预聚体，冷却至室温后，加入小分子丙烯酸酯单体(小分子丙烯酸单体总量与二异氰酸酯的质量比为70.0～80.0：30.0～35.0)搅拌30～50分钟，得到聚氨酯预聚体与小分子丙烯酸酯单体的混合物，其中二异氰酸酯、聚醚多元醇/聚酯多元醇的质量比为30.0～35.0:28.0～32.0；
(2)在5～10℃恒温和400～800r/min高速搅拌下，将步骤(1)中聚氨酯预聚体与小分子丙烯酸酯单体的混合物缓慢加入水中进行乳化(聚氨酯预聚体与小分子丙烯酸酯单体的混合物与水的质量比为100～150:150～180)，加完之后持续搅拌20～50分钟，然后降低搅拌速度至200～400r/min，温度保持5～10℃，逐滴加入去离子水稀释的小分子扩链剂(小分子扩链剂与去离子水的质量比为1.0～2.0:40～80)，对聚氨酯预聚体进行扩链，搅拌1～2小时，放置过夜，其中聚氨酯预聚体与小分子丙烯酸酯单体的混合物与小分子扩链剂的质量比为100～150:1.0～2.0；
(3)将温度调节至25～30℃，氮气条件下，将去离子水稀释的引发剂(引发剂与去离子水的质量比为1.5～2:30～50)逐滴加入到步骤(2)中放置过夜的乳液中，以200～400r/min的转速持续搅拌，引发丙烯酸酯单体聚合，直至乳液无气味为止停止滴入，引发聚合完毕，停止搅拌，即得。
所述丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液可以根据实际的应用需要选择材料及合成工艺，使其在水性数码喷墨颜料印花墨水的应用中达到最佳性能。
所述丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液粒径60～80nm，粒径小，分布均匀。
所述保湿剂包括辛基-吡咯烷酮、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙三醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甲基丙二醇、乙基羟基丙二醇、一缩丙二醇、二缩丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2,4-丁三醇、1,5-戊二醇、叔戊醇、季戊四醇，环己醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇，2-甲基环己醇、庚二醇、正辛醇、聚乙二醇200中的一种或几种。
所述表面活性剂包括EFKA-3580、EFKA-3570、EFKA-3600N、BYK-345、BYK-346、BYK-347中的一种。
所述pH调节剂为一乙醇胺、二乙醇胺、乙二醇胺、三乙醇胺、甲基乙醇胺中的一种。
所述抗菌剂包括防霉抗菌剂ZL-604、ZL-605、ZL-607中的一种。
所述墨水25℃下粘度为2.0～10.0cP，粒径为80.0～150.0nm，表面张力为20～35mN/m，pH值为7～9。
本发明还提供一种水性数码喷墨印花颜料墨水的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液、保湿剂、表面活性剂和抗菌剂加入去离子水中，搅拌40～80min，使其成为均匀的溶液体系；
(2)将颜料色浆加到步骤(1)中溶液体系中，搅拌30～60min，使其成为均匀的墨水分散体系，然后加入pH调节剂，调节墨水pH值为7-9，过滤，得到水性数码喷墨印花颜料墨水。
所述步骤(1)中搅拌是用高速搅拌机以2500～4500rad/min的转速进行。
所述步骤(2)中搅拌是用高速搅拌机以2000～40000rad/min的转速进行。
所述步骤(2)中过滤是采用0.2～2μm的微孔滤膜。
本发明还提供一种水性数码喷墨印花颜料墨水在织物印花中的应用。
所述墨水在织物印花中的应用为：水性数码喷墨印花颜料墨水颜色包括：青(Cyan)、品红(Magenta)、黄(Yellow)、黑(Black)四原色，将其分别装入大型喷墨印花机墨盒中，通过喷墨印花专用软件的控制，将所需要的色彩和图案打印到织物上，然后将喷墨印花后的织物在热烘焙机中100～150℃的温度，烘焙固色2～4min即可。
有益效果
(1)水洗牢度好。本发明在配方中加入丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液作为粘合剂，可以在合成过程中根据织物印花的需要选择原材料及对亲水亲油基团进行调整，使织物具有优良的耐水性。
(2)在织物上性能优良。本发明在配方中加入丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液作为粘合剂，同时兼具丙烯酸酯跟聚氨酯的性能，如耐水性好、柔性高、光泽度好、耐寒性及耐化学品性极佳等优点，克服了使用单一粘合剂存在的缺陷。
(3)稳定性及流畅性好。本发明在配方中加入丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液作为粘合剂，该乳液由丙烯酸酯与水性聚氨酯复合共聚而成，当二者胶粒聚结在一起时，分子链之间能够形成氢键、范德华力等化学键，结合牢度高，稳定性，粒径小，分布均匀，使墨水具有良好的稳定性及打印流畅性，克服了单纯两种乳液共混相容性、稳定性差，粒子分布不均匀导致墨水稳定剂流畅性差的缺陷。
(4)工艺简单易操作。本发明按照所需的花型设计好计算机程序进行直接打印，固色即可。
(5)环保。本发明按需生产打印，无墨水废液污染，无需水洗去浮色，减少水污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明中的青(Cyan)、品红(Magenta)、黄(Yellow)、黑(Black)四原色颜料色浆可购自上海英威喷墨科技有限公司。
本发明中的表面活性剂EFKA-3580、EFKA-3570、EFKA-3600N、BYK-345、BYK-346、BYK-347可购自巴斯夫化工公司跟毕克化学公司。
本发明中的抗菌剂为防霉抗菌剂ZL-604、ZL-605、ZL-607可购自杭州卓立化工有限公司。
本发明中的阴离子亲水基团的小分子二醇：2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸可购自上海晟耳化工有限公司。
本发明中和剂：三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、三乙胺可购自国药集团化学试剂有限公司。
本发明中的二异氰酸酯：二苯甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯可购自上海欣诚化工有限公司。
本发明中的聚醚多元醇/聚酯多元醇：聚氧化二醇、聚四氢呋喃二醇、聚酯多元醇2430可购自山东华城高科胶黏剂有限公司。
本发明中小分子扩链剂：乙二胺、1,4-丁二胺可购自国药集团化学试剂有限公司。
本发明中的小分子丙烯酸酯单体：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸辛酯、异葵基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯可购自沙多玛广州化学公司。
本发明中的催化剂新葵酸可购自广州韩安化工有限公司。
丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液的制备方法为：(1)将阴离子亲水基团的小分子二醇2,2-二羟甲基丙酸8.1g、二苯甲烷二异氰酸酯31.4g以及催化剂新葵酸0.2g混合，氮气条件下，搅拌均匀，加热至50℃，密闭反应1.5小时，冷却至22℃，加入聚醚多元醇聚氧化丙烯二醇1000 28.3g和小分子丙烯酸酯单体甲基丙烯酸甲酯31.8g，搅拌均匀，加热至60℃，密闭反应2.5小时，冷却至20℃，再加入小分子丙烯酸酯甲基丙烯酸甲酯6.4g，搅拌均匀，加热至45℃，反应1小时，停止加热，持续搅拌，加入中和剂三乙醇胺9.0g搅拌40min，得到水溶性聚氨酯预聚体，冷却至室温后，加入小分子丙烯酸酯单体甲基丙烯酸甲酯37g搅拌35分钟，得到聚氨酯预聚体与小分子丙烯酸酯单体的混合物。(2)8℃恒温和500r/min高速搅拌下，将步骤(1)中聚氨酯预聚体与小分子丙烯酸酯单体的混合物缓慢加入水180g中进行乳化，加完之后持续搅拌30分钟，然后降低搅拌速度至300r/min，温度保持8℃，将1.5g乙二胺用50g的水稀释逐滴加入，对聚氨酯预聚体进行扩链，搅拌1.5小时，放置过夜；
(3)将温度调节至28℃，氮气条件下，将1％的FeSO4·7H2O溶液0.7g，抗坏血酸钠0.2g(0.0009mol)与20g去离子水充分混合，形成紫色溶液，逐滴加入到乳液中，引发丙烯酸酯单体的聚合。搅拌30分钟。以300r/min的转速持续搅拌，引发丙烯酸酯单体聚合，直至乳液无气味为止停止滴入，引发聚合完毕，停止搅拌，即得。
实施例1
本实施例中水性数码喷墨印花红色颜料墨水的配方如表1所示。
表1
组分 质量百分数(％)
水性红色颜料色浆(颜料含量25％) 12.0
丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液 15.0
乙二醇 15.0
丙三醇 5.0
表面活性剂EFKA-3580 0.5
pH调节剂乙二醇胺 1.0
抗菌剂ZL-604 0.5
去离子水 51.0
按表1中所列出的各组分配方，首先将丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液、保湿剂、表面活性剂、pH调节剂、抗菌剂加入到去离子水中，用高速搅拌机以3000rad/min的转速搅拌60min，使其成为均匀的溶液体系，再将红色颜料色浆加到上述溶液体系中，用高速搅拌机以2500rad/min的转速搅拌50min，使其成为均匀的墨水分散体系。最后将所制得的墨水分散体系用孔径为0.5μm的微孔滤膜过滤，即得含纳米复合粘合剂的水性数码喷墨印花红色颜料墨水。
本实施例中红色喷墨印花墨水在25℃的物化指标：表面张力30.17mN/m(由BZY-2全制动表面张力仪测得)，粘度4.02cP(由R/S-CC同抽圆筒流变仪测得)，pH值8.0(由Ph-20笔式pH测试仪测得)。本实施例中红色墨水经70℃高温及-20℃低温存储一周，测试粒径、粘度均几乎无变化，即无增稠反粗，墨水稳定性好；在打印机上连续打印30㎡无堵头现象，打印流畅性极佳。将此红色墨水喷墨印花与织物，140℃烘焙固色3min，织物的耐水性(在40摄氏度温水中浸泡48h，不起泡、不脱落掉色)良好，耐寒性(-20℃低温存储一周不开裂)良好，耐化学品性(用酒精擦拭不掉色)良好。
实施例2
本实施例中水性数码喷墨印花蓝色颜料墨水的配方如表2所示。
表2
组分 质量百分数(％)
水性蓝色颜料色浆(颜料含量30.0％) 10.0
丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液 18.0
乙二醇 15.0
三乙二醇 10.0
表面活性剂BYK-345 0.3
PH调节剂三乙醇胺 0.7
抗菌剂ZL-607 0.5
去离子水 45.5
按表2中所列出的各组分配方，首先将丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液、保湿剂、表面活性剂、pH调节剂、抗菌剂加入到去离子水中，用高速搅拌机以3500rad/min的转速搅拌50min，使其成为均匀的溶液体系，再将蓝色颜料色浆加到上述溶液体系中，用高速搅拌机以3500rad/min的转速搅拌40min，使其成为均匀的墨水分散体系。最后将所制得的墨水分散体系用孔径为0.5μm的微孔滤膜过滤，即得含纳米复合粘合剂的水性数码喷墨印花蓝色颜料墨水。
本实施例中蓝色喷墨印花墨水在25℃的物化指标：表面张力32.07mN/m(由BZY-2全制动表面张力仪测得)，粒径100.9nm(由NANO-S90马尔文粒度测试仪测得)，粘度3.89cP(由R/S-CC同抽圆筒流变仪测得)，pH值7.8(由Ph-20笔式pH测试仪测得)。本实施例中蓝色墨水经70℃高温及-20℃低温存储一周，测试粒径、粘度均几乎无变化，即无增稠反粗，墨水稳定性好；在打印机上连续打印30㎡无堵头现象，打印流畅性极佳。将此蓝色墨水喷墨印花与织物，150℃烘焙固色3min，织物的耐水性(在40摄氏度温水中浸泡48h，不起泡、不脱落掉色)良好，耐寒性(-20℃低温存储一周不开裂)良好，耐化学品性(用酒精擦拭不掉色)良好。
实施例3
本实施例中水性数码喷墨印花黄色颜料墨水的配方如表3所示。
表3
组分 质量百分数(％)
水性黄色颜料色浆(颜料含量20％) 10.0
丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液 16.0
聚乙二醇200 15.0
三乙二醇 10.0
表面活性剂EFKA-3600N 0.6
pH调节剂三乙醇胺 1.0
抗菌剂ZL-604 0.4
去离子水 47.0
按表3中所列出的各组分配方，首先将丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液、保湿剂、表面活性剂、pH调节剂、抗菌剂加入到去离子水中，用高速搅拌机以2800rad/min的转速搅拌50min，使其成为均匀的溶液体系，再将红色颜料色浆加到上述溶液体系中，用高速搅拌机以2500rad/min的转速搅拌50min，使其成为均匀的墨水分散体系。最后将所制得的墨水分散体系用孔径为0.5μm的微孔滤膜过滤，即得含纳米复合粘合剂的水数码喷墨印花黄色颜料墨水。
本实施例中黄色喷墨印花墨水在25℃的物化指标：表面张力30.87mN/m(由BZY-2全制动表面张力仪测得)，粒径105.5nm(由NANO-S90马尔文粒度测试仪测得)粘度4.22cP(由R/S-CC同抽圆筒流变仪测得)，pH值7.9(由Ph-20笔式pH测试仪测得)。本实施例中黄色墨水经70℃高温及-20℃低温存储一周，测试粒径、粘度均几乎无变化，即无增稠反粗，墨水稳定性好；在打印机上连续打印30㎡无堵头现象，打印流畅性极佳。将此黄色墨水喷墨印花与织物，135℃烘焙固色4min，织物的耐水性(在40摄氏度温水中浸泡48h，不起泡、不脱落掉色)良好，耐寒性(-20℃低温存储一周不开裂)良好，耐化学品性(用酒精擦拭不掉色)良好。
实施例4
本实施例中水性数码喷墨印花黑色颜料墨水的配方如表4所示。
表4
组分 质量百分数(％)
水性黑色颜料色浆(颜料含量25％) 15.0
丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液 20.0
聚乙二醇200 10.0
1,3-丙二醇 10.0
表面活性剂BYK-347 0.8
pH调节剂甲基乙醇胺 0.8
抗菌剂ZL-607 0.5
去离子水 42.9
按表4中所列出的各组分配方，首先将丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液、保湿剂、表面活性剂、pH调节剂、抗菌剂加入到去离子水中，用高速搅拌机以3500rad/min的转速搅拌50min，使其成为均匀的溶液体系，再将红色颜料色浆加入到上述溶液体系中，用高速搅拌机以2800rad/min的转速搅拌50min，使其成为均匀的墨水分散体系。最后将所制得的墨水分散体系用孔径为0.5μm的微孔滤膜过滤，即得含纳米复合粘合剂的水性数码喷墨印花黑色颜料墨水。
本实施例中黑色喷墨印花墨水在25℃的物化指标：表面张力29.89mN/m(由BZY-2全制动表面张力仪测得)，粒径98.9nm(由NANO-S90马尔文粒度测试仪测得)粘度3.98cP(由R/S-CC同抽圆筒流变仪测得)，pH值7.8(由Ph-20笔式pH测试仪测得)。本实施例中黑色墨水经70℃高温及-20℃低温存储一周，测试粒径、粘度均几乎无变化，即无增稠反粗，墨水稳定性好；在打印机上连续打印30㎡无堵头现象，打印流畅性极佳。将此黑色墨水喷墨印花与织物，145℃烘焙固色3min，织物的耐水性(在40摄氏度温水中浸泡48h不起泡、不脱落掉色)良好，耐寒性(-20℃低温存储一周不开裂)良好，耐化学品性(用酒精擦拭不掉色)良好。
对比例1
本对比例中含纳米复粘合剂的水性颜料蓝色喷墨印花墨水的配方如表5所示。
表5
按表5中所列出的各组分配方，首先将纳米复合粘合剂、保湿剂、表面活性剂、pH调节剂、抗菌剂加入到去离子水中，用高速搅拌机以3000rad/min的转速搅拌40min，使其成为均匀的溶液体系，再将蓝色颜料色浆加入到上述溶液体系中，用高速搅拌机以2500rad/min的转速搅拌40min，使其成为均匀的墨水分散体系。最后将所制得的墨水分散体系用孔径为0.5μm的微孔滤膜过滤，即得含纳米复合粘合剂的水性数码喷墨印花蓝色颜料墨水。
有机氟改性聚丙烯酸酯纳米乳液的制备方法为：将12.3g甲基丙烯酸甲酯(MMA)、2.7g甲基丙烯酸六氟丁酯(HFBM)、0.6g乳化剂(有消烦恼465、十二烷基硫酸钠SDS以质量比1:1混合而成)、0.5g乙二醇二甲基丙烯酸酯加入到20g水中，高速搅拌，预乳化30min，得到单体的预乳液。首先将30g单体加入到三颈瓶中，升温至80℃，再加入4g引发剂过硫酸钾水溶液(浓度0.82％)，反应30min。然后用滴液漏斗将6g引发剂过硫酸钾水溶液(浓度0.82％)和剩余的单体同时、缓慢滴加入到三颈瓶中，反应2h，即得到所需的有机氟改性聚丙烯酸酯纳米乳液，粒径为40-70nm。
本对比例中蓝色喷墨印花墨水在25℃的物化指标：表面张力28.89mN/m(由BZY-2全制动表面张力仪测得)，粒径120.5nm(由NANO-S90马尔文粒度测试仪测得)粘度4.02cP(由R/S-CC同抽圆筒流变仪测得)，pH值7.8(由Ph-20笔式pH测试仪测得)。本对比例中蓝色墨水经70℃高温及-20℃低温存储一周，测试粒径增加10％、粘度增加10％，即有增稠反粗，墨水稳定性差；在打印机上连续打印30㎡堵头5％，打印流畅性差。将此蓝色墨水喷墨印花与织物，150℃烘焙固色3min，织物的耐水性(在40摄氏度温水中浸泡48h,不起泡、不脱落掉色)良好，耐寒性(-20℃低温存储一周不开裂)良好，耐化学品性(用酒精擦拭不掉色)良好。
实施例2中的蓝色墨水在稳定性、及打印流畅性方面远优于对比例中的蓝色墨水。

Claims (10)

1.一种水性数码喷墨印花颜料墨水，其特征在于，所述墨水组分按质量百分比包括：颜料色浆10.0～25.0％，丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液10.0～30.0％，保湿剂15.0％～35.0％，表面活性剂0.1～1.0％，pH调节剂0.5～2.0％，抗菌剂0.3～2.0％和余量的去离子水；所述丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液是以丙烯酸为核、聚氨酯为壳的复合纳米乳液。
2.根据权利要求1所述墨水，其特征在于，所述颜料色浆中颜料包括青、品红、黄、黑四种原色中的至少一种，颜料平均粒径80～150nm。
3.根据权利要求1所述墨水，其特征在于，所述丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液是将水性聚氨酯预聚体与小分子丙烯酸酯单体混合后乳化，然后加入小分子扩链剂扩链，最后加入引发剂聚合得到，其中水性聚氨酯预聚体是将阴离子亲水基团的小分子二醇、二异氰酸酯和催化剂反应，加入聚醚多元醇/聚酯多元醇和小分子丙烯酸酯单体继续反应，再加入小分子丙烯酸酯单体继续反应得到。
4.根据权利要求3所述墨水，其特征在于，所述阴离子亲水基团的小分子二醇包括：2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸中的一种；二异氰酸酯包括：二苯甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种；聚醚多元醇/聚酯多元醇包括：聚氧化二醇、聚四氢呋喃二醇、聚酯多元醇2430中的一种；小分子丙烯酸酯单体包括：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸辛酯、异葵基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯中的一种。
5.根据权利要求3所述墨水，其特征在于，所述丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液的制备方法包括：
(1)将阴离子亲水基团的小分子二醇、二异氰酸酯以及催化剂混合，氮气条件下，搅拌均匀，加热至40～60℃，密闭反应1～2小时，冷却至20～25℃，加入聚醚多元醇/聚酯多元醇和小分子丙烯酸酯单体，搅拌均匀，加热至50～70℃，密闭反应2～3小时，冷却至20～25℃，再加入小分子丙烯酸酯，搅拌均匀，加热至40～60℃，反应0.5～2小时，停止加热，持续搅拌，加入中和剂反应0.5～1h，得到水溶性聚氨酯预聚体，冷却至室温后，加入小分子丙烯酸酯单体搅拌30～50分钟，得到聚氨酯预聚体与小分子丙烯酸酯单体的混合物；
(2)在5～10℃恒温和400～800r/min高速搅拌下，将步骤(1)中聚氨酯预聚体与小分子丙烯酸酯单体的混合物缓慢加入水中进行乳化，加完之后持续搅拌20～50分钟，然后降低搅拌速度至200～400r/min，温度保持5～10℃，逐滴加入去离子水稀释的小分子扩链剂，对聚氨酯预聚体进行扩链，搅拌1～2小时，放置过夜；
(3)将温度调节至25～30℃，氮气条件下，将去离子水稀释的引发剂逐滴加入到步骤(2)中放置过夜的乳液中，持续搅拌，引发丙烯酸酯单体聚合，直至乳液无气味为止停止滴入，引发聚合完毕，停止搅拌，即得。
6.根据权利要求1所述墨水，其特征在于，所述丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液粒径为60～80nm，分布均匀；保湿剂包括辛基-吡咯烷酮、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙三醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、甲基丙二醇、乙基羟基丙二醇、一缩丙二醇、二缩丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、1,2,4-丁三醇、1,5-戊二醇、叔戊醇、季戊四醇，环己醇、1,2-己二醇、1,6-己二醇，2-甲基环己醇、庚二醇、正辛醇、聚乙二醇200中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述墨水，其特征在于，所述表面活性剂包括EFKA-3580、EFKA-3570、EFKA-3600N、BYK-345、BYK-346、BYK-347中的一种；pH调节剂包括一乙醇胺、二乙醇胺、乙二醇胺、三乙醇胺、甲基乙醇胺中的一种。
8.根据权利要求1所述墨水，其特征在于，所述抗菌剂包括ZL-604、ZL-605、ZL-607中的一种；墨水25℃下粘度为2.0～10.0cP，粒径为80.0～150.0nm，表面张力为20～35mN/m，pH值为7～9。
9.一种如权利要求1所述墨水的制备方法，包括：
(1)将丙烯酸改性水性聚氨酯复合纳米乳液、保湿剂、表面活性剂和抗菌剂加入去离子水中，搅拌40～80min，使其成为均匀的溶液体系；
(2)将颜料色浆加到步骤(1)中溶液体系中，搅拌30～60min，然后加入pH调节剂，调节墨水pH值为7-9，过滤，得到水性数码喷墨印花颜料墨水。
10.一种如权利要求1所述墨水在织物印花中的应用。
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