CN114369387A - 一种水性印刷油墨专用分散剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性印刷油墨专用分散剂，包括下述重量份组成：苯马树脂：100～200份、聚醚多元醇：10～20份、聚酯多元醇：10～20份、催化剂：0.1～0.5份，所述聚醚多元醇由2，2‑双(羟基甲基)‑1，3‑丙二醇烯丙醚、环氧化合物、引发剂反应而成。本发明得到的苯马树脂分散剂具有较为简单的制备方法，不需要高温高压，聚合难度较低，以及在聚醚多元醇的聚合上也较为简单，同时其适用于无机染料的分散，并且能够保持其较好的光泽度。

Description

一种水性印刷油墨专用分散剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及分散剂领域，更具体的说是涉及一种水性印刷油墨专用分散剂。
背景技术
众所周知，水性油墨凭借其无毒、无害、绿色环保，以及成本低的优势，被广泛的应用于印刷包装领域。但在标签印刷领域中，水性油墨的应用并不广泛，主要是由于水性油墨普遍存在着光泽度不够的问题，所以，采用水性油墨印刷的印品精美程度也稍逊色，这严重阻碍了水性油墨在标签印刷领域的应用。水性油墨的光泽度是指印品在一定的背景和光照条件下，在某一角度反射光线的能力。印品的光泽主要是靠连结料干燥后结膜而产生的。影响油墨膜层光泽度的因素也是多方面的，其中油墨颜料的分散性给印刷品的外观带来较大的影响，光泽度好，则色泽鲜艳，光泽度差，则色泽暗淡。
分散剂能够解决颜料或金属粒子的分散及稳定难题。现有技术中的分散剂对其光泽度的表现欠佳，油性油墨中的分散剂不能应用于水性油墨中，必须使用水性印刷油墨专用分散剂。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种适用于无机有光泽染料的水性苯马树脂分散剂。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种水性印刷油墨专用分散剂，
包括下述重量份组成：
苯马树脂：100～200份
聚醚多元醇：10～20份
聚酯多元醇：10～20份
催化剂：0.1～0.5份
所述聚醚多元醇由2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚、环氧化合物、引发剂反应而成。
作为本发明的进一步改进，
所述催化剂为吡啶。
作为本发明的进一步改进，
所述聚醚多元醇的制备方法为：
将2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚、环氧乙烷和引发剂加入到装有溶剂的反应容器中搅拌混合，混合均匀后在温度为30-50℃下先反应2-4小时，接着升温至60-80℃继续反应10-14h，反应完毕降至常温，加入盐酸水溶液中和至pH值6.5-7.5后，纯化除杂得聚醚多元醇。
作为本发明的进一步改进，
所述引发剂为甲醇钠；溶剂为四氢呋喃。
作为本发明的进一步改进，
所述2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚、环氧乙烷、甲醇钠的摩尔比为1∶100∶0.5；
所述四氢呋喃用量为：每1mol环氧乙烷使用100ml四氢呋喃。
作为本发明的进一步改进，
所述聚酯多元醇由己二酸、1，4丁二醇、钛酸四丁酯反应而成。
作为本发明的进一步改进，
所述聚酯多元醇的制备方法为：
取己二酸、1，4丁二醇升温至140℃，搅拌反应4小时，之后加入钛酸四丁酯，
升温至190℃，进行催化反应8小时，得到聚酯多元醇。
作为本发明的进一步改进，
所述己二酸、1，4丁二醇、钛酸四丁酯的质量比为150∶90∶1。
作为本发明的另一发明目的，提供一种苯马树脂分散剂的制备方法：
取苯马树脂、聚酯多元醇、聚醚多元醇升温至110℃，在搅拌反应2小时，加入催化剂保持110℃继续反应2小时，测定酸值，酸值降到5的时候开始抽真空，2小时后，测定酸值，每个10分钟测一次直至酸值降为0.5及以下时得到苯马树脂分散剂。
本发明的有益效果，在本发明中，主要是以苯马树脂为主要材料，通过苯马树脂与聚醚多元醇和聚酯多元醇发生聚合，制备出苯马树脂的分散剂，在催化剂的选择上，选用吡啶，吡啶是常用的催化剂，且容易获得。其中，作为本发明的关键，就是聚醚多元醇的制备，聚醚多元醇通过2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚、环氧乙烷和引发剂反应而成，其中2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚具有醚键的同时，还具有三个羟基，环氧乙烷在引发剂的作用下，开环以后一方面会自聚形成聚醚，同时2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚上的羟基也会与环氧的一端聚合，形成聚醚多元醇，这样使得聚醚多元醇上具有多个羟基，能够更好地与苯马树脂反应，同时申请人发现，使用该种聚醚多元醇之后，涂料表现出来的光泽度更好。在聚醚多元醇中引发剂采用甲醇钠，其分子量小，易于获得，能够减少副反应产物，溶剂则选用四氢呋喃，这种溶剂为常规实验室溶剂，易于获得。
在聚酯多元醇上，则使用己二酸和丁二醇通过钛酸四丁酯的催化反应而成。
最后在苯马树脂分散剂的制备上，首先是苯马树脂、聚酯多元醇、聚醚多元醇进行混合，先不加入催化剂，升温至110℃进行预反应，之后再加入催化加进行聚合反应，从而最终得到苯马树脂分散剂。
本发明得到的苯马树脂分散剂具有较为简单的制备方法，不需要高温高压，聚合难度较低，以及在聚醚多元醇的聚合上也较为简单，同时其适用于无机染料的分散，并且能够保持其较好的光泽度。
具体实施方式
实施例：
(1)聚醚多元醇的制备：
将2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚、环氧乙烷和甲醇钠加入到装有四氢呋喃的反应容器中搅拌混合，混合均匀后在温度为30-50℃下先反应2-4小时，接着升温至60-80℃继续反应10-14h，反应完毕降至常温，加入盐酸水溶液中和至pH值6.5-7.5后，纯化除杂得聚醚多元醇。
2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚、环氧乙烷、甲醇钠的摩尔比为1∶100∶0.5；
所述四氢呋喃用量为：每1mol环氧乙烷使用100ml四氢呋喃。
(2)聚酯多元醇的制备：
取己二酸、1，4丁二醇升温至140℃，搅拌反应4小时，之后加入钛酸四丁酯，升温至190℃，进行催化反应8小时，得到聚酯多元醇。
己二酸、1，4丁二醇、钛酸四丁酯的质量比为150∶90∶1。
(3)苯马树脂分散剂的制备：
取苯马树脂、聚酯多元醇、聚醚多元醇升温至110℃，在搅拌反应2小时，加入催化剂保持110℃继续反应2小时，测定酸值，酸值降到5的时候开始抽真空，2小时后，测定酸值，每个10分钟测一次直至酸值降为0.5及以下时得到苯马树脂分散剂。
其中用量以质量份计：
苯马树脂：150份
聚醚多元醇：20份
聚酯多元醇：20份
催化剂吡啶：0.1份。
对比例：
取苯马树脂、聚醚多元醇升温至110℃，在搅拌反应2小时，加入催化剂保持110℃继续反应2小时，测定酸值，酸值降到5的时候开始抽真空，2小时后，测定酸值，每个10分钟测一次直至酸值降为0.5及以下时得到苯马树脂分散剂。
其中用量以质量份计：
苯马树脂：150份
聚酯多元醇：20份
催化剂吡啶：0.1份。
聚酯多元醇为市购的广东大盈新材料科技有限公司的DP-A820聚酯多元醇。
原料表：
Figure BDA0003510800290000051
Figure BDA0003510800290000061
取实施例和对比例所得到的苯马树脂分散剂以及炭黑、分散剂、锆珠、水按照下表的比例称取，将分散剂溶于水中，加入炭黑和直径1mm的锆珠，以500r/min搅拌2小时之后，得到色浆，将色浆均匀涂覆在用砂纸摩擦之后的马口铁上，再将其放入烘箱中烘干，干燥后用光泽度仪来进行测试光泽度。
测试结果：
使用实施例分散剂 使用对比例分散剂
炭黑 30g 30g
分散剂 10g 10g
锆珠 100g 100g
H<sub>2</sub>O 100g 100g
60°光泽度(G/GS) 101.2 30.5
在本发明中，主要是以苯马树脂为主要材料，通过苯马树脂与聚醚多元醇和聚酯多元醇发生聚合，制备出苯马树脂的分散剂，在催化剂的选择上，选用吡啶，吡啶是常用的催化剂，且容易获得。其中，作为本发明的关键，就是聚醚多元化醇的制备，聚醚多元醇通过2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚、环氧乙烷和引发剂反应而成，其中2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚具有醚键的同时，还具有三个羟基，环氧乙烷在引发剂的作用下，开环以后一方面会自聚形成聚醚，同时2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚上的羟基也会与环氧的一端聚合，形成聚醚多元醇，这样使得聚醚多元醇上具有多个羟基，能够更好地与苯马树脂反应，同时申请人发现，使用该种聚醚多元醇之后，涂料表现出来的光泽度更好。在聚醚多元醇中引发剂采用甲醇钠，其分子量小，易于获得，能够减少副反应产物，溶剂则选用四氢呋喃，这种溶剂为常规实验室溶剂，易于获得。
在聚酯多元醇上，则使用己二酸和丁二醇通过钛酸四丁酯的催化反应而成。
最后在苯马树脂分散剂的制备上，首先是苯马树脂、聚酯多元醇、聚醚多元醇进行混合，先不加入催化剂，升温至110℃进行预反应，之后再加入催化加进行聚合反应，从而最终得到苯马树脂分散剂。
本发明得到的苯马树脂分散剂具有较为简单的制备方法，不需要高温高压，聚合难度较低，以及在聚醚多元醇的聚合上也较为简单，同时其适用于无机染料的分散，并且能够保持其较好的光泽度。
在采用实施例和对比例制备的分散剂中，可以看出，实施例采用了自制的聚醚多元醇之后，得到了更好的光泽度，而在对比例中采用传统的苯马树脂与市购的聚酯多元醇，制备了分散剂，其会掩盖炭黑的光泽，从而说明了本发明制备的分散剂具有提升光泽的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水性印刷油墨专用分散剂，其特征在于：
包括下述重量份组成：
苯马树脂：100～200份
聚醚多元醇：10～20份
聚酯多元醇：10～20份
催化剂：0.1～0.5份
所述聚醚多元醇由2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚、环氧化合物、引发剂反应而成。
2.根据权利要求1所述的一种水性印刷油墨专用分散剂，其特征在于：
所述催化剂为吡啶。
3.根据权利要求1所述的一种水性印刷油墨专用分散剂，其特征在于：
所述聚醚多元醇的制备方法为：
将2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚、环氧乙烷和引发剂加入到装有溶剂的反应容器中搅拌混合，混合均匀后在温度为30-50℃下先反应2-4小时，接着升温至60-80℃继续反应10-14h，反应完毕降至常温，加入盐酸水溶液中和至pH值6.5-7.5后，纯化除杂得聚醚多元醇。
4.根据权利要求3所述的一种水性印刷油墨专用分散剂，其特征在于：
所述引发剂为甲醇钠；溶剂为四氢呋喃。
5.根据权利要求4所述的一种水性印刷油墨专用分散剂，其特征在于：
所述2，2-双(羟基甲基)-1，3-丙二醇烯丙醚、环氧乙烷、甲醇钠的摩尔比为1∶100∶0.5；
所述四氢呋喃用量为：每1mol环氧乙烷使用100ml四氢呋喃。
6.根据权利要求1所述的一种水性印刷油墨专用分散剂，其特征在于：
所述聚酯多元醇由己二酸、1，4丁二醇、钛酸四丁酯反应而成。
7.根据权利要求6所述的一种水性印刷油墨专用分散剂，其特征在于：
所述聚酯多元醇的制备方法为：
取己二酸、1，4丁二醇升温至140℃，搅拌反应4小时，之后加入钛酸四丁酯，升温至190℃，进行催化反应8小时，得到聚酯多元醇。
8.根据权利要求7所述的一种水性印刷油墨专用分散剂，其特征在于：
所述己二酸、1，4丁二醇、钛酸四丁酯的质量比为150∶90∶1。
9.如权利要求1至8任意所述的水性印刷油墨专用分散剂的制备方法，其特征在于：
取苯马树脂、聚酯多元醇、聚醚多元醇升温至110℃，在搅拌反应2小时，加入催化剂保持110℃继续反应2小时，测定酸值，酸值降到5的时候开始抽真空，2小时后，测定酸值，每个10分钟测一次直至酸值降为0.5及以下时得到苯马树脂分散剂。
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