CN110922808A - 一种改性永固黄颜料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性永固黄颜料及其制备方法。该改性永固黄颜料由以下组分制成：氯化聚烯烃50‑65％，丙烯酸15‑30％，多巴胺15‑25％，永固黄2‑5％；其中氯化聚烯烃、丙烯酸和多巴胺制成包覆在永固黄表面的包覆材料。制备方法是：将氯化聚烯烃和丙烯酸混匀，加热到100‑120℃边搅拌边反应2‑4小时，冷却后获得丙烯酸改性氯化聚烯烃；将其和多巴胺混合均匀，加热到120‑130℃边搅拌边反应3‑5小时，冷却后得到包覆材料；将永固黄与包覆材料混合，140‑160℃挤出，研磨，即可。该改性永固黄颜料可以提高水性油墨的分散性、出墨稳定性、颜色均匀性，还可提高PVC彩膜印刷基材和覆膜之间的结合力。
Description
技术领域
本发明属于油墨颜料领域，涉及一种改性永固黄颜料及其制备方法和应用。
背景技术
PVC彩膜是重要的装饰材料，它广泛应用于壁纸、地板以及高档装修的领域。PVC彩膜除了在基材本身印刷外，在印刷了油墨的彩膜之上，还要压上一层覆膜。在PVC彩膜的印刷过程，不仅要求彩膜印刷精确，颜色完美，而且要求印刷彩膜图案后，带有图案的彩膜可以与上层的覆膜具有良好的粘结性，因为是水性油墨，同时要保持一定的与水的亲和性。
因此，在油墨设计过程中，一方面，要考虑油墨与PVC基材结合，还要兼顾印刷油墨后的彩膜与上层覆膜具有良好的粘结力；另一方面，要求与其他颜色具有可调性，分散性好。
油墨分为水性和油性，油性油墨与覆膜的结合得较好，调色的准确性也更高，但是它采用了有机溶剂，对环境污染很严重。随着环保要求的提高，PVC油墨也逐渐要求水性化，在水性化过程中，水性油墨中的颜料分布色点边缘变得的不规则，印刷出来的墨点边缘不规则，甚至出现了渗色现象，同时会影响调色精确性。这是因为水性油墨的连接料是有很多亲水性基团，导致与原料的颜料相容性变差，容易使颜料分散过程中，出现团聚，印刷出来的油墨颜色色点混合不均匀，导致印刷产品鲜影性劣化，使水性油墨印刷出来的产品质量变差。
如何使水性油墨对环境友好，又能像油性油墨一样具有良好的分散性，是需要克服与解决的问题。
在水性油墨制备过程中，永固黄是制备三原色中黄色颜料的主要品种，具有优良的耐热、耐溶剂及耐迁移性能，被广泛应用于油墨等行业。但是普通的永固黄颜料在水性油墨中分散性差，导致含普通永固黄颜料的水性油墨的出墨稳定性和颜色均匀性不够好。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种改性永固黄颜料。具体技术方案如下：
一种改性永固黄颜料，按照质量百分比由组分：氯化聚烯烃为50-65％，丙烯酸为15-30％，多巴胺为15-25％，永固黄为2-5％组成；其中氯化聚烯烃、丙烯酸和多巴胺制成包覆在永固黄表面的包覆材料，该包覆材料与永固黄组成所述改性永固黄颜料；所述包覆材料的结构式如下：
优选地，所述氯化聚烯烃的分子量为20-40万。
优选地，所述改性永固黄颜料的粒径为0.5-5μm。
本发明的目的之二是提供所述改性永固黄颜料的制备方法。具体技术方案如下：
一种所述改性永固黄颜料的制备方法，包括以下步骤：
第一步，按总质量的50-65％称取氯化聚烯烃，按总质量的15-30％称取丙烯酸，将它们混合均匀后，加热到100-120℃，边搅拌边反应2-4小时，冷却后获得丙烯酸改性氯化聚烯烃；
第二步，按总质量的15-25％称取多巴胺，将其与第一步得到的丙烯酸改性氯化聚烯烃混合均匀，然后加热到120-130℃，边搅拌边反应3-5小时，冷却后得到所述包覆材料；
第三步，按总质量的2-5％称取永固黄，将其与包覆材料混合，然后于140-160℃挤出，研磨至粒径为0.5-5μm，得到所述改性永固黄颜料。
优选地，第一步和第二步所述搅拌的速度为200～500r/min。
本发明的目的之三是提供所述改性永固黄颜料的应用。具体技术方案如下：
所述改性永固黄颜料应用于水性油墨。
优选地，所述改性永固黄颜料应用于PVC彩膜印刷所用水性油墨。
本发明的有益效果：
本发明解决了现有永固黄颜料分散差、亲水性不够等问题。本发明的改性永固黄颜料可以提高水性油墨的分散性、出墨稳定性、颜色均匀性，避免了粘结团聚现象，还可以提高PVC彩膜印刷基材和上层膜之间的结合力。
具体实施方式
实施例1改性永固黄颜料制备
第一步，称量氯化聚乙烯(占总质量的55％，分子量为20-40万)，称取丙烯酸(占总质量的20％)，混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到100-120℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为2-4小时，冷却获得丙烯酸改性氯化聚乙烯；
第二步，称取多巴胺(占总质量的21％)，然后将第一步得到的丙烯酸改性氯化聚乙烯与多巴胺混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到120-130℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为3-5小时，得到包覆材料；
第三步，称取永固黄(占总质量的4％)，将包覆材料与永固黄混合，然后于140-160℃在双螺杆机器上，挤出，用砂磨机研磨至粒度为0.5-5μm，即可得到所述改性永固黄颜料。
实施例2改性永固黄颜料制备
第一步，称取氯化聚乙烯(占总质量的52％，分子量为20-40万)，称取丙烯酸(占总质量的26％)，混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到100-120℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为2-4小时，冷却获得丙烯酸改性氯化聚乙烯；
第二步，称取多巴胺(占总质量的20％)，然后将第一步得到的丙烯酸改性氯化聚乙烯与多巴胺混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到120-130℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为3-5小时，得到包覆材料；
第三步，称取永固黄(占总质量的2％)，将包覆材料与永固黄混合，然后于140-160℃在双螺杆机器上，挤出，用砂磨机研磨至粒度为0.5-5μm，即可得到所述改性永固黄颜料。
实施例3改性永固黄颜料制备
第一步，称取氯化聚乙烯(占总质量的62％，分子量为20-40万)，称取丙烯酸(占总质量的17％)，混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到100-120℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为2-4小时，冷却获得丙烯酸改性氯化聚乙烯；
第二步，称取多巴胺(占总质量的18％)，然后将第一步得到的丙烯酸改性氯化聚乙烯与多巴胺混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到120-130℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为3-5小时，得到包覆材料；
第三步，称取永固黄(占总质量的3％)，将包覆材料与永固黄混合，然后于140-160℃在双螺杆机器上，挤出，用砂磨机研磨至粒度为0.5-5μm，即可得到所述改性永固黄颜料。
实施例4改性永固黄颜料制备
第一步，称取氯化聚乙烯(占总质量的50％，分子量为20-40万)，称取丙烯酸(占总质量的25％)，混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到100-120℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为2-4小时，冷却获得丙烯酸改性氯化聚乙烯；
第二步，称取多巴胺(占总质量的20％)，然后将第一步得到的丙烯酸改性氯化聚乙烯与多巴胺混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到120-130℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为3-5小时，得到包覆材料；
第三步，称取永固黄(占总质量的5％)，将包覆材料与永固黄混合，然后于140-160℃在双螺杆机器上，挤出，用砂磨机研磨至粒度为0.5-5μm，即可得到所述改性永固黄颜料。
实施例5性能测试
购买采用永固黄颜料的市售黄色水性油墨。
分别将实施例1-4所制备的改性永固黄颜料与连接料(植物油)、助剂(消泡剂和润湿剂为乙炔二醇，分散剂为磷酸酯，乙炔二醇和磷酸酯的质量比为1.9:1.1)和去离子水混合均匀后，加入到高速研磨分散机中研磨2-3小时(转速为1500r/min)，制成含改性永固黄颜料的水性油墨(以下分别简称为实施例1-4水性油墨)。其中，助剂、改性永固黄颜料、连接料和去离子水的质量比为3:30:59:8。
对实施例1-4水性油墨和市售黄色水性油墨进行以下性能测试：
(1)出墨稳定性测试
向喷墨打印机EM-930C中填充实施例1-4水性油墨和市售黄色水性油墨，并从抽吸盖将喷出头卸下并放置一日。放置后实施一次清洁，并使整个连续印刷20页，从而基于以下的基准对印刷遗漏、飞行偏离的喷嘴数量进行判断。评价基准如下：
A：遗漏、飞行偏离为0喷嘴
B：遗漏、飞行偏离为1～5喷嘴
C：遗漏、飞行偏离为6喷嘴以上；
(2)干燥后颜色均匀性测试
称取同样重量的实施例1-4水性油墨和市售黄色水性油墨，采用同样工艺于棉类、纸张、塑料等上进行喷墨打印，并于同一印刷温度下干燥，比较色彩均一性以及褶皱性；PVC印刷时，通常干燥温度设置为60-90℃，优选为85℃。评价基准如下：
A1：颜色分布均匀、无褶皱；
B1：颜色分布不均匀、存在褶皱。
评价试验的结果示于表1。
表1水性油墨性能测试结果
从表1中可知，由本发明的改性永固黄颜料制成的水性油墨，其喷墨稳定性和干燥后的颜色均匀性优良，超过普通现有的黄色水性油墨。
Claims (7)
1.一种改性永固黄颜料，其特征在于，按照质量百分比由组分：氯化聚烯烃为50-65％，丙烯酸为15-30％，多巴胺为15-25％，永固黄为2-5％组成；其中氯化聚烯烃、丙烯酸和多巴胺制成包覆在永固黄表面的包覆材料，该包覆材料与永固黄组成所述改性永固黄颜料；所述包覆材料的结构式如下：
2.根据权利要求1所述的改性永固黄颜料，其特征在于，所述氯化聚烯烃的分子量为20-40万。
3.根据权利要求1所述的改性永固黄颜料，其特征在于，所述改性永固黄颜料的粒径为0.5-5μm。
4.一种如权利要求1-3任一项所述改性永固黄颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，按总质量的50-65％称取氯化聚烯烃，按总质量的15-30％称取丙烯酸，将它们混合均匀后，加热到100-120℃，边搅拌边反应2-4小时，冷却后获得丙烯酸改性氯化聚烯烃；
第二步，按总质量的15-25％称取多巴胺，将其与第一步得到的丙烯酸改性氯化聚烯烃混合均匀，然后加热到120-130℃，边搅拌边反应3-5小时，冷却后得到所述包覆材料；
第三步，按总质量的2-5％称取永固黄，将其与包覆材料混合，然后于140-160℃挤出，研磨至粒径为0.5-5μm，得到所述改性永固黄颜料。
5.根据权利要求4所述改性永固黄颜料的制备方法，其特征在于，第一步和第二步所述搅拌的速度为200～500r/min。
6.如权利要求1-3任一项所述改性永固黄颜料应用于水性油墨。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述改性永固黄颜料应用于PVC彩膜印刷所用水性油墨。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113999568A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-01 | 焦作卓立膜材料有限责任公司 | 一种热转印碳带用防织物类介质蹭黑的油墨 |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
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| 贺武等: "聚多巴胺形成的机理及影响因素", 《江西化工》 * |
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| CN113999568A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-02-01 | 焦作卓立膜材料有限责任公司 | 一种热转印碳带用防织物类介质蹭黑的油墨 |
| CN113999568B (zh) * | 2021-12-03 | 2023-09-05 | 焦作卓立膜材料股份有限公司 | 一种热转印碳带用防织物类介质蹭黑的油墨 |
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