CN113429506B - 一种大生物水性光油的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种大生物水性光油的制备方法，所述制备方法包括硅藻土改性、制备水性光油。本发明制得的大生物水性光油添加了植物活性成分，对金黄色葡萄球菌抑制率95.2‑95.6%、大肠杆菌抑制率96.7‑97.2%、绿脓杆菌抑制率95.6‑96.4%、白色念珠菌抑制率93.4‑93.9%；透明度高，光泽度好，光泽度为93‑95%；耐磨性，抗划痕能力强，涂布于纸制品，耐磨次数可以达到4磅450‑500次以上，硬度可以达到3H。

Description

一种大生物水性光油的制备方法
技术领域
本发明涉及一种大生物水性光油的制备方法，属于印刷光油技术领域。
背景技术
随着社会的发展，人类对生存环境的保护意识也不断提高，对于印刷行业来说，已逐渐增加了许多卫生、环保、劳动保护等方面的要求和制约条件，特别是对食品包装印刷的要求更为严格，只有这样才能符合国际卫生标准的要求。因此，开发和应用无污染、无公害的"绿色"材料已势在必行。水性光油所具有的无毒、无味、光泽度高、使用方便等特点，近年来在包装印刷领域已得到广泛应用，并实现不断上升的趋势。
CN108385435B公开了水性光油及其制备方法和应用，提供了一种水性光油，具有良好的隔热、隔氧、阻燃和抑烟功能，还可以避免水性光油中有机磷阻燃剂易迁移、易吸潮等缺陷，提高有机磷阻燃剂与水性光油基体的相容性，保证了水性光油的光泽度和机械强度。但其在耐磨性能和抗粘连性能上存在不足，也没有抑菌性。
CN103666171A公开了一种无机/有机复合基水性光油及其制备方法，制备的水性光油不但无污染，而且具有良好的印刷适性、附着力强、光泽度高、干燥速度快。但是其在耐磨性和抗粘连性能上存在不足，同时不能耐高温，也没有抑菌性。
综上所述，现有技术存在以下缺点：
（1）光泽度较差；
（2）耐磨性较差；
（3）不耐高温；
（4）抗粘连性较差；
（5）缺少抑菌性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种大生物水性光油的制备方法，实现以下发明目的：
（1）光泽度好；
（2）耐磨性好；
（3）耐高温性能好；
（4）抗粘连性好；
（5）对常见病菌有抑制作用。
为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种大生物水性光油的制备方法，所述制备方法包括硅藻土改性、制备水性光油。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
（1）硅藻土改性
a、煅烧、酸洗改性
将过200目筛硅藻土置于马弗炉中350-450℃煅烧1-2h，取出冷却至室温，将冷却至室温的硅藻土加去离子水配制质量浓度为13-16%的硅藻土浆料，在60-80Hz下超声30-50min，超声处理后，将浆料进行抽滤，抽滤后滤饼加入pH为2.5的盐酸溶液，以600-800r/min搅拌15-30min，搅拌后再进行抽滤，抽滤后滤饼用去离子水进行洗涤，将洗涤后的硅藻土于100-110℃在烘箱中干燥18-24h，得到改性硅藻土；
所述抽滤后硅藻土与盐酸溶液的质量比为1:4.5-5.5。
b、添加植物提取物
将植物提取物的水溶液与改性硅藻土混合，在90-110r/min下搅拌0.8-1.2h，使其充分混合，搅拌后过滤分离，得到的硅藻土沉淀洗涤、真空干燥得到含植物提取物的改性硅藻土；
所述植物提取物的水溶液中包括海桐提取物5-8wt%、茶提取物4-6wt%、艾草提取物3-5wt%；
所述植物提取物水溶液与改性硅藻土质量比为4.5-5.5:1。
（2）制备水性光油
a、预乳化
在去离子水中加入乳化剂混合，加热至65-75℃，再加入丙烯酸单体A搅拌混合，搅拌速度1000-1300r/min，搅拌时间40-60min，得到溶液A；
溶液A加入丙烯酸单体B、含植物提取物的改性硅藻土、聚乙二醇在55-65℃下搅拌混合，搅拌速度900-1200r/min，搅拌时间30-50min，得到溶液B。
所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、苄基酚聚氧乙烯醚，其质量比为1.5-2.5:1；
所述丙烯酸单体A为甲基丙烯酸甲酯；
所述溶液A按质量份计，包括以下组分：去离子水35-45份、乳化剂1.5-2.5份、丙烯酸单体A 30-40份；
所述丙烯酸单体B为甲基丙烯酸羟丙酯；
所述溶液B按质量份计，包括以下组分：溶液A 9-11份、丙烯酸单体B 1.5-2.5份、含植物提取物的改性硅藻土1-2 份、聚乙二醇1-1.5份。
b、添加助剂
溶液B加入蜡乳液、引发剂、分散剂、流平剂、固化剂、成膜助剂、消泡剂继续进行搅拌，搅拌温度55-65℃，搅拌速度450-600r/min，搅拌时间0.8-1.5h，搅拌后冷却得到大生物水性光油。
所述蜡乳液为35-38%固含量水性聚乙烯蜡乳液；
所述引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸钠的组合物，其质量比为1:1-2；
所述分散剂为硬脂酸镁、氧化聚乙烯蜡的组合物，其质量比为1-2:1；
所述流平剂为丙烯酸酯流平剂；
所述固化剂为乙基哌嗪、二乙胺的组合物，其质量比为1.5-2.5:1；
所述成膜助剂为十二碳醇酯、乙二醇丁醚的组合物，其质量比为1-2:1；
所述消泡剂为聚氧乙烯氧丙烯甘油型消泡剂；
所述大生物水性光油按质量份计，包括以下组分：溶液B 45-55份、蜡乳液3-5份、引发剂1-2份、分散剂1.5-2份、流平剂1.5-2份、固化剂1-2份、成膜助剂0.5-1份、消泡剂1-2份。
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：
本发明制得的大生物水性光油添加了植物活性成分，对金黄色葡萄球菌抑制率95.2-95.6%、大肠杆菌抑制率96.7-97.2%、绿脓杆菌抑制率95.6-96.4%、白色念珠菌抑制率93.4-93.9%；
本发明制得的大生物水性光油透明度高，光泽度好，光泽度为93-95%；
本发明制得的大生物水性光油耐磨性，抗划痕能力强，涂布于纸制品，耐磨次数可以达到4磅450-500次以上，硬度可以达到3H；
本发明制得的大生物水性光油抗粘连性好，涂布于纸制品，60℃下，两张纸光油涂层相对，22-24h无明显粘连现象；
本发明制得的大生物水性光油耐热性好，涂布于纸制品，120℃下,55-60min内不出现脱落现象。
具体实施方式
实施例1一种大生物水性光油的制备方法
包括以下步骤：
（1）硅藻土改性
a、煅烧、酸洗改性
将过200目筛硅藻土置于马弗炉中400℃煅烧1.5h，取出冷却至室温，将冷却至室温的硅藻土加去离子水配制质量浓度为15%的硅藻土浆料，在70Hz下超声40min，超声处理后，将浆料进行抽滤，抽滤后滤饼加入pH为2.5的盐酸溶液，以700r/min搅拌20min，搅拌后再进行抽滤，抽滤后滤饼用去离子水进行洗涤，将洗涤后的硅藻土于105℃在烘箱中干燥20h，得到改性硅藻土；
所述抽滤后硅藻土与盐酸溶液的质量比为1:5。
b、添加植物提取物
将植物提取物的水溶液与改性硅藻土混合，在100r/min下搅拌1h，使其充分混合，搅拌后过滤分离，得到的硅藻土沉淀洗涤、真空干燥得到含植物提取物的改性硅藻土；
所述植物提取物的水溶液中包括海桐提取物6wt%、茶提取物5wt%、艾草提取物3wt%；
所述植物提取物水溶液与改性硅藻土质量比为5:1。
（2）制备水性光油
a、预乳化
在去离子水中加入乳化剂混合，加热至70℃，再加入丙烯酸单体A搅拌混合，搅拌速度1200r/min，搅拌时间50min，得到溶液A；
溶液A加入丙烯酸单体B、含植物提取物的改性硅藻土、聚乙二醇在60℃下搅拌混合，搅拌速度1000r/min，搅拌时间40min，得到溶液B。
所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、苄基酚聚氧乙烯醚，其质量比为2:1；
所述丙烯酸单体A为甲基丙烯酸甲酯；
所述溶液A按质量份计，包括以下组分：去离子水40份、乳化剂2份、丙烯酸单体A30份；
所述丙烯酸单体B为甲基丙烯酸羟丙酯；
所述溶液B按质量份计，包括以下组分：溶液A10份、丙烯酸单体B2份、含植物提取物的改性硅藻土1.5 份、聚乙二醇1份。
b、添加助剂
溶液B加入蜡乳液、引发剂、分散剂、流平剂、固化剂、成膜助剂、消泡剂继续进行搅拌，搅拌温度60℃，搅拌速度500r/min，搅拌时间1h，搅拌后冷却得到大生物水性光油。
所述蜡乳液为37%固含量水性聚乙烯蜡乳液；
所述引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸钠的组合物，其质量比为1:1.5；
所述分散剂为硬脂酸镁、氧化聚乙烯蜡的组合物，其质量比为2:1；
所述流平剂为丙烯酸酯流平剂；
所述固化剂为乙基哌嗪、二乙胺的组合物，其质量比为2.5:1；
所述成膜助剂为十二碳醇酯、乙二醇丁醚的组合物，其质量比为1:1；
所述消泡剂为聚氧乙烯氧丙烯甘油型消泡剂；
所述大生物水性光油按质量份计，包括以下组分：溶液B 50份、蜡乳液4份、引发剂1.5份、分散剂2份、流平剂2份、固化剂1份、成膜助剂0.5份、消泡剂1份。
实施例1制得的大生物水性光油添加了植物活性成分，对金黄色葡萄球菌抑制率95.6%、大肠杆菌抑制率97.2%、绿脓杆菌抑制率96.4%、白色念珠菌抑制率93.9%；
实施例1制得的大生物水性光油透明度高，光泽度好，光泽度为95%；
实施例1制得的大生物水性光油耐磨性，抗划痕能力强，涂布于纸制品，耐磨次数可以达到4磅500次以上，硬度可以达到3H；
实施例1制得的大生物水性光油抗粘连性好，涂布于纸制品，60℃下，两张纸光油涂层相对，24h无明显粘连现象；
实施例1制得的大生物水性光油耐热性好，涂布于纸制品，120℃下,60min内不出现脱落现象。
实施例2一种大生物水性光油的制备方法
包括以下步骤：
（1）硅藻土改性
a、煅烧、酸洗改性
将过200目筛硅藻土置于马弗炉中350℃煅烧2h，取出冷却至室温，将冷却至室温的硅藻土加去离子水配制质量浓度为13%的硅藻土浆料，在60Hz下超声50min，超声处理后，将浆料进行抽滤，抽滤后滤饼加入pH为2.5的盐酸溶液，以600r/min搅拌30min，搅拌后再进行抽滤，抽滤后滤饼用去离子水进行洗涤，将洗涤后的硅藻土于100℃在烘箱中干燥24h，得到改性硅藻土；
所述抽滤后硅藻土与盐酸溶液的质量比为1:4.5。
b、添加植物提取物
将植物提取物的水溶液与改性硅藻土混合，在90r/min下搅拌1.2h，使其充分混合，搅拌后过滤分离，得到的硅藻土沉淀洗涤、真空干燥得到含植物提取物的改性硅藻土；
所述植物提取物的水溶液中包括海桐提取物5wt%、茶提取物6wt%、艾草提取物5wt%；
所述植物提取物水溶液与改性硅藻土质量比为4.5:1。
（2）制备水性光油
a、预乳化
在去离子水中加入乳化剂混合，加热至65℃，再加入丙烯酸单体A搅拌混合，搅拌速度1000r/min，搅拌时间60min，得到溶液A；
溶液A加入丙烯酸单体B、含植物提取物的改性硅藻土、聚乙二醇在55℃下搅拌混合，搅拌速度900r/min，搅拌时间50min，得到溶液B。
所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、苄基酚聚氧乙烯醚，其质量比为1.5:1；
所述丙烯酸单体A为甲基丙烯酸甲酯；
所述溶液A按质量份计，包括以下组分：去离子水35份、乳化剂1.5份、丙烯酸单体A35份；
所述丙烯酸单体B为甲基丙烯酸羟丙酯；
所述溶液B按质量份计，包括以下组分：溶液A 9份、丙烯酸单体B 1.5份、含植物提取物的改性硅藻土1 份、聚乙二醇1份。
b、添加助剂
溶液B加入蜡乳液、引发剂、分散剂、流平剂、固化剂、成膜助剂、消泡剂继续进行搅拌，搅拌温度55℃，搅拌速度450r/min，搅拌时间1.5h，搅拌后冷却得到大生物水性光油。
所述蜡乳液为35%固含量水性聚乙烯蜡乳液；
所述引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸钠的组合物，其质量比为1:2；
所述分散剂为硬脂酸镁、氧化聚乙烯蜡的组合物，其质量比为1.5:1；
所述流平剂为丙烯酸酯流平剂；
所述固化剂为乙基哌嗪、二乙胺的组合物，其质量比为2:1；
所述成膜助剂为十二碳醇酯、乙二醇丁醚的组合物，其质量比为1.5:1；
所述消泡剂为聚氧乙烯氧丙烯甘油型消泡剂；
所述大生物水性光油按质量份计，包括以下组分：溶液B 45份、蜡乳液3份、引发剂1份、分散剂1.5份、流平剂1.5份、固化剂1份、成膜助剂1份、消泡剂1.5份。
实施例2制得的大生物水性光油添加了植物活性成分，对金黄色葡萄球菌抑制率95.2%、大肠杆菌抑制率96.8%、绿脓杆菌抑制率96.1%、白色念珠菌抑制率93.4%；
实施例2制得的大生物水性光油透明度高，光泽度好，光泽度为94%；
实施例2制得的大生物水性光油耐磨性，抗划痕能力强，涂布于纸制品，耐磨次数可以达到4磅450次以上，硬度可以达到3H；
实施例2制得的大生物水性光油抗粘连性好，涂布于纸制品，60℃下，两张纸光油涂层相对，22h无明显粘连现象；
实施例2制得的大生物水性光油耐热性好，涂布于纸制品，120℃下,55min内不出现脱落现象。
实施例3一种大生物水性光油的制备方法
包括以下步骤：
（1）硅藻土改性
a、煅烧、酸洗改性
将过200目筛硅藻土置于马弗炉中450℃煅烧1h，取出冷却至室温，将冷却至室温的硅藻土加去离子水配制质量浓度为16%的硅藻土浆料，在80Hz下超声30min，超声处理后，将浆料进行抽滤，抽滤后滤饼加入pH为2.5的盐酸溶液，以800r/min搅拌15min，搅拌后再进行抽滤，抽滤后滤饼用去离子水进行洗涤，将洗涤后的硅藻土于110℃在烘箱中干燥18h，得到改性硅藻土；
所述抽滤后硅藻土与盐酸溶液的质量比为1:5.5。
b、添加植物提取物
将植物提取物的水溶液与改性硅藻土混合，在110r/min下搅拌0.8h，使其充分混合，搅拌后过滤分离，得到的硅藻土沉淀洗涤、真空干燥得到含植物提取物的改性硅藻土；
所述植物提取物的水溶液中包括海桐提取物8wt%、茶提取物4wt%、艾草提取物5wt%；
所述植物提取物水溶液与改性硅藻土质量比为5.5:1。
（2）制备水性光油
a、预乳化
在去离子水中加入乳化剂混合，加热至75℃，再加入丙烯酸单体A搅拌混合，搅拌速度1300r/min，搅拌时间40min，得到溶液A；
溶液A加入丙烯酸单体B、含植物提取物的改性硅藻土、聚乙二醇在65℃下搅拌混合，搅拌速度1200r/min，搅拌时间30min，得到溶液B。
所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、苄基酚聚氧乙烯醚，其质量比为2.5:1；
所述丙烯酸单体A为甲基丙烯酸甲酯；
所述溶液A按质量份计，包括以下组分：去离子水45份、乳化剂2.5份、丙烯酸单体A40份；
所述丙烯酸单体B为甲基丙烯酸羟丙酯；
所述溶液B按质量份计，包括以下组分：溶液A 11份、丙烯酸单体B 2.5份、含植物提取物的改性硅藻土2 份、聚乙二醇1.5份。
b、添加助剂
溶液B加入蜡乳液、引发剂、分散剂、流平剂、固化剂、成膜助剂、消泡剂继续进行搅拌，搅拌温度65℃，搅拌速度600r/min，搅拌时间0.8h，搅拌后冷却得到大生物水性光油。
所述蜡乳液为38%固含量水性聚乙烯蜡乳液；
所述引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸钠的组合物，其质量比为1:1；
所述分散剂为硬脂酸镁、氧化聚乙烯蜡的组合物，其质量比为1:1；
所述流平剂为丙烯酸酯流平剂；
所述固化剂为乙基哌嗪、二乙胺的组合物，其质量比为1.5:1；
所述成膜助剂为十二碳醇酯、乙二醇丁醚的组合物，其质量比为2:1；
所述消泡剂为聚氧乙烯氧丙烯甘油型消泡剂；
所述大生物水性光油按质量份计，包括以下组分：溶液B55份、蜡乳液5份、引发剂2份、分散剂1.5份、流平剂1.5份、固化剂2份、成膜助剂1份、消泡剂2份。
实施例3制得的大生物水性光油添加了植物活性成分，对金黄色葡萄球菌抑制率95.4%、大肠杆菌抑制率96.7%、绿脓杆菌抑制率95.6%、白色念珠菌抑制率93.5%；
实施例3制得的大生物水性光油透明度高，光泽度好，光泽度为93%；
实施例3制得的大生物水性光油耐磨性，抗划痕能力强，涂布于纸制品，耐磨次数可以达到4磅480次以上，硬度可以达到3H；
实施例3制得的大生物水性光油抗粘连性好，涂布于纸制品，60℃下，两张纸光油涂层相对，23h无明显粘连现象；
实施例3制得的大生物水性光油耐热性好，涂布于纸制品，120℃下,58min内不出现脱落现象。

Claims (1)

1.一种大生物水性光油的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括硅藻土改性、制备水性光油；
步骤一：硅藻土改性
a、煅烧、酸洗改性
将过200目筛硅藻土置于马弗炉中400℃煅烧1.5h，取出冷却至室温，将冷却至室温的硅藻土加去离子水配制质量浓度为15%的硅藻土浆料，在70Hz下超声40min，超声处理后，将浆料进行抽滤，抽滤后滤饼加入pH为2.5的盐酸溶液，以700r/min搅拌20min，搅拌后再进行抽滤，抽滤后滤饼用去离子水进行洗涤，将洗涤后的硅藻土于105℃在烘箱中干燥20h，得到改性硅藻土；
所述抽滤后硅藻土与盐酸溶液的质量比为1:5；
b、添加植物提取物
将植物提取物的水溶液与改性硅藻土混合，在100r/min下搅拌1h，使其充分混合，搅拌后过滤分离，得到的硅藻土沉淀洗涤、真空干燥得到含植物提取物的改性硅藻土；
所述植物提取物的水溶液中包括海桐提取物6wt%、茶提取物5wt%、艾草提取物3wt%；所述植物提取物水溶液与改性硅藻土质量比为5:1；
步骤二：制备水性光油
a、预乳化
在去离子水中加入乳化剂混合，加热至70℃，再加入丙烯酸单体A搅拌混合，搅拌速度1200r/min，搅拌时间50min，得到溶液A；
溶液A加入丙烯酸单体B、含植物提取物的改性硅藻土、聚乙二醇在60℃下搅拌混合，搅拌速度1000r/min，搅拌时间40min，得到溶液B；
所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、苄基酚聚氧乙烯醚，其质量比为2:1；所述丙烯酸单体A为甲基丙烯酸甲酯；
所述溶液A按质量份计，包括以下组分：去离子水40份、乳化剂2份、丙烯酸单体A30份；
所述丙烯酸单体B为甲基丙烯酸羟丙酯；
所述溶液B按质量份计，包括以下组分：溶液A10份、丙烯酸单体B 2份、含植物提取物的改性硅藻土1.5 份、聚乙二醇1份；
b、添加助剂
溶液B加入蜡乳液、引发剂、分散剂、流平剂、固化剂、成膜助剂、消泡剂继续进行搅拌，搅拌温度60℃，搅拌速度500r/min，搅拌时间1h，搅拌后冷却得到大生物水性光油；
所述蜡乳液为37%固含量水性聚乙烯蜡乳液；所述引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸钠的组合物，其质量比为1:1.5；所述分散剂为硬脂酸镁、氧化聚乙烯蜡的组合物，其质量比为2:1；所述流平剂为丙烯酸酯流平剂；所述固化剂为乙基哌嗪、二乙胺的组合物，其质量比为2.5:1；所述成膜助剂为十二碳醇酯、乙二醇丁醚的组合物，其质量比为1:1；所述消泡剂为聚氧乙烯氧丙烯甘油型消泡剂；
所述大生物水性光油按质量份计，包括以下组分：溶液B 50份、蜡乳液4份、引发剂1.5份、分散剂2份、流平剂2份、固化剂1份、成膜助剂0.5份、消泡剂1份。
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