CN111423764A - 一种快干型水性油墨及其制备方法 - Google Patents

一种快干型水性油墨及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种快干型水性油墨及其制备方法，涉及水性油墨技术领域，包括以下重量份的组分：改性丙烯酸酯乳液40‑55份；快干剂1‑2份；颜料20‑30份；润湿分散剂2‑4份；中和剂1.5‑3份；防沉淀剂0.5‑1.5份；消泡剂0.5‑1份；去离子水150‑200份；述水性油墨的制备方法为：将改性丙烯酸酯乳液、快干剂、颜料、润湿分散剂、中和剂、防沉淀剂、消泡剂、去离子水按比例混合，同时进行常温搅拌，搅拌20‑30min后除去杂质，得到快干型水性油墨。本发明制得的油墨干燥速度快，并且更加稳定。

Description

一种快干型水性油墨及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性油墨技术领域，具体涉及一种快干型水性油墨及其制备方法。
背景技术
在我国，凹版印刷广泛应用在食品、药品和烟草包装行业，与人们的生活和健康密切相关。传统凹版印刷油墨中使用了大量的挥发性有机溶剂，不仅污染环境，而且印刷品中残留的有机溶剂对人体健康有害。随着人类文明发展速度越来越快，可持续发展和绿色环保成为社会趋势，水性油墨的开发与应用，可以极大地改善印刷操作环境，增强产品质量安全，因而受到包装印刷行业的关注和青睐。
水性油墨是由连结料、颜料、助剂等物质组成的均匀浆状物质。连结料提供油墨必要的转移性能，颜料赋予油墨以色彩。水性油墨的连结料主要分为两种类型：水稀释型和水分散型。前者可以使用的树脂类型有很多种，比如顺丁烯二酸树脂、紫胶、马来酸树脂改性虫胶、乌拉坦、水溶性丙烯酸树脂和水性氨基树脂等。水分散型的连结料是在水中通过乳化的单体聚合所得，它是两相体系，其中油相以颗粒状在水相中分散，虽不能够被水溶解，但能够被水稀释，所以也可以认为是水包油乳液型。
由于水性油墨的蒸发潜热大和蒸发速率小，水性油墨在应用的过程中出现干燥所需能耗高、干燥时间长和干燥不彻底等问题，因此，开发出一种快干型水性油墨是本领域目前主要的研究方向。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种快干型水性油墨及其制备方法，制得的油墨干燥速度快，并且更加稳定。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种快干型水性油墨，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002492127090000021
改性丙烯酸酯乳液的制备方法为：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼、碳酸氢钠、烷基酚聚氧乙烯醚和去离子水加入到带有搅拌器、回流冷凝器、温度计和加料口的四口烧瓶中，缓慢搅拌，预乳化30min，水浴加热至65-70℃后边搅拌边加入引发剂过硫酸铵溶液，加入完成保温1h后将温度升至88-92℃在保温反应1.5-3h，反应结束后将乳液降温至40-45℃，使用氨水调节乳液pH值至8-9，过滤出料，得到改性丙烯酸酯乳液；
其中，改性丙烯酸酯乳液中各原料的重量份数如下：甲基丙烯酸甲酯40-45份、丙烯酸丁酯50-53份、丙烯酸1-3份、双丙酮丙烯酰胺1-3份、己二酸二酰肼0.13-0.22份、碳酸氢钠0.03-0.06份、烷基酚聚氧乙烯醚1.5-3份、过硫酸铵溶液0.5-0.7份，去离子水35-50份。
进一步的，快干型水性油墨包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002492127090000022
Figure BDA0002492127090000031
进一步的，快干型水性油墨包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002492127090000032
进一步的，颜料为钛白粉、联苯胺黄、酞菁蓝、永固紫中的一种；润湿分散剂为钛酸酯偶联剂、木质素磺酸钠、聚氧乙烯环基醚、烷基硫酸酯钠中的一种。
进一步的，中和剂为一乙醇胺、二乙氨基乙醇、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种，防沉淀剂为有机膨润土或气相二氧化硅，消泡剂为磷酸三丁酯和有机硅油以质量比1：3组成的混合物。
上述水性油墨的制备方法为：将改性丙烯酸酯乳液、快干剂、颜料、润湿分散剂、中和剂、防沉淀剂、消泡剂、去离子水按比例混合，同时进行常温搅拌，搅拌20-30min后除去杂质，得到快干型水性油墨。
(三)有益效果
本发明提供了一种快干型水性油墨及其制备方法，采用双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼进行交联改性制备的丙烯酸酯乳液作为水性连接料，当水性油墨干燥成膜时，水分逸出，酮羰基与酰肼基发生失逸性交联，生成腙和水，墨层形成，而双丙酮丙烯酰胺引入的酮羰基和己二酸二酰肼的酰肼基数目增加，加快了丙烯酸酯乳液的成膜速度，从而加快了水性油墨的干燥速度。本发明选择的颜料、中和剂、润湿分散剂、消泡剂等与改性丙烯酸酯乳液适配性、相容性更好，使得制备的水性油墨性能更加稳定。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种快干型水性油墨，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002492127090000041
改性丙烯酸酯乳液的制备方法为：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼、碳酸氢钠、烷基酚聚氧乙烯醚和去离子水加入到带有搅拌器、回流冷凝器、温度计和加料口的四口烧瓶中，缓慢搅拌，预乳化30min，水浴加热至68℃后边搅拌边加入引发剂过硫酸铵溶液，加入完成保温1h后将温度升至90℃在保温反应2.5h，反应结束后将乳液降温至42℃，使用氨水调节乳液pH值至8-9，过滤出料，得到改性丙烯酸酯乳液；
其中，改性丙烯酸酯乳液中各原料的重量份数如下：甲基丙烯酸甲酯40份、丙烯酸丁酯50份、丙烯酸2份、双丙酮丙烯酰胺2份、己二酸二酰肼0.15份、碳酸氢钠0.05份、烷基酚聚氧乙烯醚2份、过硫酸铵溶液0.6份，去离子水45份。
其中，颜料为联苯胺黄；润湿分散剂为钛酸酯偶联剂；中和剂为一乙醇胺，防沉淀剂为气相二氧化硅，消泡剂为磷酸三丁酯和有机硅油以质量比1：3组成的混合物。
上述水性油墨的制备方法为：将改性丙烯酸酯乳液、快干剂、颜料、润湿分散剂、中和剂、防沉淀剂、消泡剂、去离子水按比例混合，同时进行常温搅拌，搅拌30min后除去杂质，得到快干型水性油墨。
实施例2：
一种快干型水性油墨，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002492127090000051
改性丙烯酸酯乳液的制备方法为：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼、碳酸氢钠、烷基酚聚氧乙烯醚和去离子水加入到带有搅拌器、回流冷凝器、温度计和加料口的四口烧瓶中，缓慢搅拌，预乳化30min，水浴加热至70℃后边搅拌边加入引发剂过硫酸铵溶液，加入完成保温1h后将温度升至88℃在保温反应1.5h，反应结束后将乳液降温至40℃，使用氨水调节乳液pH值至8-9，过滤出料，得到改性丙烯酸酯乳液；
其中，改性丙烯酸酯乳液中各原料的重量份数如下：甲基丙烯酸甲酯45份、丙烯酸丁酯53份、丙烯酸3份、双丙酮丙烯酰胺3份、己二酸二酰肼0.2份、碳酸氢钠0.06份、烷基酚聚氧乙烯醚3份、过硫酸铵溶液0.7份，去离子水50份。
其中，颜料为酞菁蓝；润湿分散剂为木质素磺酸钠；中和剂为二乙氨基乙醇，防沉淀剂为有机膨润土，消泡剂为磷酸三丁酯和有机硅油以质量比1：3组成的混合物。
实施例3：
一种快干型水性油墨，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002492127090000061
其中，改性丙烯酸酯乳液的制备方法、颜料以及各种助剂的选用、水性油墨的制备方法等，均同实施例1。
实施例4：
一种快干型水性油墨，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002492127090000062
Figure BDA0002492127090000071
其中，改性丙烯酸酯乳液的制备方法、颜料以及各种助剂的选用、水性油墨的制备方法等，均同实施例1。
实施例5：
一种快干型水性油墨，包括以下重量份的组分：
Figure BDA0002492127090000072
其中，改性丙烯酸酯乳液的制备方法、颜料以及各种助剂的选用、水性油墨的制备方法等，均同实施例1。
对本发明实施例1-5制得的水性油墨进行常规表干时间的测试，测设结果如下：
表干时间(秒)
实施例1 1.5
实施例2 2
实施例3 2
实施例4 1.8
实施例5 2.5
综上，本发明实施例具有如下有益效果：本发明实施例1-5制备的水性油墨表干时间在1.5-2.5s，干燥速度快，适宜推广应用。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种快干型水性油墨，其特征在于，包括以下重量份的组分：
Figure FDA0002492127080000011
所述改性丙烯酸酯乳液的制备方法为：将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、双丙酮丙烯酰胺、己二酸二酰肼、碳酸氢钠、烷基酚聚氧乙烯醚和去离子水加入到带有搅拌器、回流冷凝器、温度计和加料口的四口烧瓶中，缓慢搅拌，预乳化30min，水浴加热至65-70℃后边搅拌边加入引发剂过硫酸铵溶液，加入完成保温1h后将温度升至88-92℃在保温反应1.5-3h，反应结束后将乳液降温至40-45℃，使用氨水调节乳液pH值至8-9，过滤出料，得到改性丙烯酸酯乳液；
其中，改性丙烯酸酯乳液中各原料的重量份数如下：甲基丙烯酸甲酯40-45份、丙烯酸丁酯50-53份、丙烯酸1-3份、双丙酮丙烯酰胺1-3份、己二酸二酰肼0.13-0.22份、碳酸氢钠0.03-0.06份、烷基酚聚氧乙烯醚1.5-3份、过硫酸铵溶液0.5-0.7份，去离子水35-50份。
2.如权利要求1所述的快干型水性油墨，其特征在于，包括以下重量份的组分：
Figure FDA0002492127080000012
Figure FDA0002492127080000021
3.如权利要求1所述的快干型水性油墨，其特征在于，包括以下重量份的组分：
Figure FDA0002492127080000022
4.如权利要求1-3任一项所述的快干型水性油墨，其特征在于，所述颜料为钛白粉、联苯胺黄、酞菁蓝、永固紫中的一种；所述润湿分散剂为钛酸酯偶联剂、木质素磺酸钠、聚氧乙烯环基醚、烷基硫酸酯钠中的一种。
5.如权利要求1-3任一项所述的快干型水性油墨，其特征在于，所述中和剂为一乙醇胺、二乙氨基乙醇、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种，所述防沉淀剂为有机膨润土或气相二氧化硅，所述消泡剂为磷酸三丁酯和有机硅油以质量比1：3组成的混合物。
6.如权利要求1-3任一项所述的快干型水性油墨，其特征在于，该水性油墨的制备方法为：将改性丙烯酸酯乳液、快干剂、颜料、润湿分散剂、中和剂、防沉淀剂、消泡剂、去离子水按比例混合，同时进行常温搅拌，搅拌20-30min后除去杂质，得到快干型水性油墨。
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