CN114481688A - 一种印刷用耐温型水性上光油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种印刷用耐温型水性上光油及其制备方法,其中包括有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅、去离子水、消泡剂等组分;本申请添加了改性有机硅,改性有机硅主要由四甲基二硅氧烷、1,3,5,7‑四氢‑1,3,5,7‑四甲基环四硅氧烷、氯铂酸、异丙醇、丁香酚、1,4‑二氧六环反应制得。本发明公开了一种印刷用耐温型水性上光油及其制备方法,工艺设计合理,操作简单,制备得到的上光油具有优异的附着性能和耐摩擦性能,且上表面呈疏水状态,防水防污性能优异,热稳定性优异。

Description

一种印刷用耐温型水性上光油及其制备方法
技术领域
本发明涉及上光油技术领域,具体为一种印刷用耐温型水性上光油及其制备方法。
背景技术
上光油是指涂覆在印刷品表面,起到增加光泽度、耐磨性、防水性的一种液体。上光油包括水性上光油、油性上光油、UV上光油、醇溶性上光油等品种。现在国内应用最多的是水性上光油,因其具备非常好的环保性能。
水性上光油主要由水溶性树脂和水分散型树脂组成,其具有干燥速度快、膜层透明度好、性能稳定、设备适应性广、上光表面耐磨性及平整度好、印后加工适性宽、热封性能好、使用安全可靠、储运方便等特点,广泛应用于印刷纸的表面涂覆。
现如今,当水性上光油涂覆至印刷纸表面时,其耐温性能、耐摩擦性能无法满足我们的需求,给实际应用带来不便,针对该情况,我们公开了一种印刷用耐温型水性上光油及其制备方法,以解决该问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种印刷用耐温型水性上光油及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种印刷用耐温型水性上光油,所述水性上光油各组分原料包括:以重量计,有机硅改性丙烯酸酯乳液40-50份、改性有机硅8-10份、表面活性剂2-5份、改性二氧化硅6-9份、去离子水25-35份、消泡剂2-4份、流平剂2-4份。
较优化的方案,所述改性有机硅主要由四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、氯铂酸、异丙醇、丁香酚、1,4-二氧六环反应制得。
较优化的方案,所述四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷摩尔比为(4-6):1。
较优化的方案,所述改性二氧化硅主要由二氧化硅、硅烷偶联剂、氨水反应制得。
较优化的方案,所述硅烷偶联剂为苯基三乙氧基硅烷。
较优化的方案,所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
较优化的方案,一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,包括以下步骤:
(1)取四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷,加入1,4-二氧六环溶解,混合搅拌至均匀,得到溶液A;
取氯铂酸、异丙醇溶液,混合均匀后加入丁香酚、1,4-二氧六环,氮气环境下搅拌反应,再加入溶液A,加热升温至65-70℃,保温反应,反应结束后去除1,4-二氧六环,洗涤干燥,得到改性有机硅;
(2)取二氧化硅,置于乙醇溶液中,超声分散,得到溶液B;
取硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水,水浴加热至70-75℃,搅拌反应,加入溶液B和氨水,继续反应,超声分散,再保持70-75℃水浴温度继续搅拌,冷却收集,无水乙醇洗涤,真空干燥,得到改性二氧化硅;
(3)取丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、有机硅和去离子水,搅拌混合,加入十二烷基硫酸钠,分批次加入引发剂和去离子水,75-80℃水浴下保温反应2-3h,降温至50-55℃,调节pH,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;
取有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅和去离子水,混合搅拌,再加入消泡剂、流平剂,继续搅拌,得到成品。
较优化的方案,包括以下步骤:
(1)取四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷,1,4-二氧六环溶解,混合搅拌至均匀,得到溶液A;
取氯铂酸、异丙醇溶液,混合均匀后加入丁香酚、1,4-二氧六环,氮气环境下搅拌反应30-40min,再加入溶液A,加热升温至65-70℃,保温反应20-24h,反应结束后去除1,4-二氧六环,洗涤干燥,得到改性有机硅;
(2)取二氧化硅,置于乙醇溶液中,超声分散30-40min,得到溶液B;
取硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水,水浴加热至70-75℃,搅拌反应20-30min,加入溶液B和氨水,继续反应20-30min,超声分散10-15min,再保持70-75℃水浴温度继续搅拌2-2.2h,冷却收集,无水乙醇洗涤,真空干燥,得到改性二氧化硅;
(3)取丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、有机硅和去离子水,搅拌混合20-30min,加入十二烷基硫酸钠,分批次加入引发剂和去离子水,75-80℃水浴下保温反应2-3h,降温至50-55℃,调节pH,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;
取有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅和去离子水,混合搅拌20-30min,再加入消泡剂、流平剂,继续搅拌20-30min,得到成品。
较优化的方案,步骤(3)中,所述引发剂为过硫酸铵。
较优化的方案,步骤(1)中,二氧化硅为微米二氧化硅、纳米二氧化硅混合物。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
本发明公开了一种印刷用耐温型水性上光油及其制备方法,其中包括有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅、去离子水、消泡剂等组分;本申请添加了改性有机硅,改性有机硅主要由四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、氯铂酸、异丙醇、丁香酚、1,4-二氧六环反应制得,在制备过程中本申请选择以丁香酚为原料,通过丁香酚中存在的烯丙基双键与有机硅发生加成反应,由于有机硅选择为四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷混合物,此时体系中存在两种丁香酚有机硅单体,其中A单体为四甲基二硅氧烷接枝丁香酚,B单体为1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷接枝丁香酚,B单体的生成能够引入具有刚性的环状硅氧烷,该结构能够有效提高上光油的交联密度,从而提高其力学性能,从而提高其耐摩擦性能;同时丁香酚与两种有机硅相互接枝键合,能够引入刚性苯环,刚性苯环和刚性的环状硅氧烷的引入能够有效提高上光油的耐温性能,提高其热稳定性。
但是由于本申请中上光油用于印刷纸品表面涂覆,为避免刚性的环状硅氧烷过多影响到上光油的附着性能,本申请限定四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷摩尔比为(4-6):1,在保证上光油热稳定性和耐摩擦性能的基础上保证上光油与基底材料之间的附着性能。
本申请还添加了改性二氧化硅,改性二氧化硅主要由改性二氧化硅主要由二氧化硅、硅烷偶联剂、氨水反应制得,本申请中硅烷偶联剂选择为苯基三乙氧基硅烷,该硅烷偶联剂能够在二氧化硅表面引入苯基,该操作不仅能够提高二氧化硅的分散性能,避免其在上光油中发生团聚现象,同时通过微米二氧化硅、纳米二氧化硅进行微纳米复合结构的构建,以实现上光油的表面疏水,提高上光油的防水性能。
同时由于硅烷偶联剂选择为苯基三乙氧基硅烷,能够与改性有机硅中的苯环相互吸引堆叠,以进一步提高上光油的交联致密度,从而提高其耐磨擦性能。
本发明公开了一种印刷用耐温型水性上光油及其制备方法,工艺设计合理,操作简单,制备得到的上光油具有优异的附着性能和耐摩擦性能,且上表面呈疏水状态,防水防污性能优异,热稳定性优异,具有较高的实用性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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做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:
一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,包括以下步骤:
(1)取四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷,1,4-二氧六环溶解,混合搅拌至均匀,得到溶液A;所述四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷摩尔比为4:1;
取氯铂酸、异丙醇溶液,混合均匀后加入丁香酚、1,4-二氧六环,氮气环境下搅拌反应30min,再加入溶液A,加热升温至65℃,保温反应24h,反应结束后去除1,4-二氧六环,洗涤干燥,得到改性有机硅;所述丁香酚、硅氧烷总单体的摩尔比为2:1;
(2)取二氧化硅,置于乙醇溶液中,超声分散30min,得到溶液B;
取硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水,水浴加热至70℃,搅拌反应30min,加入溶液B和氨水,继续反应20min,超声分散10min,再保持70-75℃水浴温度继续搅拌2h,冷却收集,无水乙醇洗涤,真空干燥,得到改性二氧化硅;所述硅烷偶联剂与二氧化硅的质量比为1:5;
(3)取20份丙烯酸丁酯、30份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、5份烷基酚聚氧乙烯醚、5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、8份有机硅和80份去离子水,搅拌混合20min,加入3份十二烷基硫酸钠,分批次加入2份引发剂和40份去离子水,75℃水浴下保温反应3h,降温至50℃,调节pH,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;所述引发剂为过硫酸铵。有机硅为乙烯基三甲氧基硅烷。
取有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅和去离子水,混合搅拌20min,再加入消泡剂、流平剂,继续搅拌20min,得到成品。
本实施例中,所述水性上光油各组分原料包括:以重量计,有机硅改性丙烯酸酯乳液40份、改性有机硅8份、表面活性剂2份、改性二氧化硅6份、去离子水25份、消泡剂2份、流平剂2份。
所述硅烷偶联剂为苯基三乙氧基硅烷;所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
实施例2:
一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,包括以下步骤:
(1)取四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷,1,4-二氧六环溶解,混合搅拌至均匀,得到溶液A;所述四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷摩尔比为5:1。
取氯铂酸、异丙醇溶液,混合均匀后加入丁香酚、1,4-二氧六环,氮气环境下搅拌反应35min,再加入溶液A,加热升温至68℃,保温反应22h,反应结束后去除1,4-二氧六环,洗涤干燥,得到改性有机硅;所述丁香酚、硅氧烷总单体的摩尔比为2:1;
(2)取二氧化硅,置于乙醇溶液中,超声分散35min,得到溶液B;
取硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水,水浴加热至72℃,搅拌反应25min,加入溶液B和氨水,继续反应25min,超声分散13min,再保持72℃水浴温度继续搅拌2.1h,冷却收集,无水乙醇洗涤,真空干燥,得到改性二氧化硅;所述硅烷偶联剂与二氧化硅的质量比为1:5;
(3)取20份丙烯酸丁酯、30份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、5份烷基酚聚氧乙烯醚、5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、8份有机硅和80份去离子水,搅拌混合25min,加入3份十二烷基硫酸钠,分批次加入2份引发剂和40份去离子水,78℃水浴下保温反应2.5h,降温至52℃,调节pH,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;所述引发剂为过硫酸铵。有机硅为乙烯基三甲氧基硅烷。
取有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅和去离子水,混合搅拌25min,再加入消泡剂、流平剂,继续搅拌25min,得到成品。
本实施例中,所述水性上光油各组分原料包括:以重量计,有机硅改性丙烯酸酯乳液45份、改性有机硅9份、表面活性剂3份、改性二氧化硅8份、去离子水30份、消泡剂3份、流平剂3份。
所述硅烷偶联剂为苯基三乙氧基硅烷;所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
实施例3:
一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,包括以下步骤:
(1)取四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷,1,4-二氧六环溶解,混合搅拌至均匀,得到溶液A;所述四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷摩尔比为6:1。
取氯铂酸、异丙醇溶液,混合均匀后加入丁香酚、1,4-二氧六环,氮气环境下搅拌反应40min,再加入溶液A,加热升温至70℃,保温反应20h,反应结束后去除1,4-二氧六环,洗涤干燥,得到改性有机硅;所述丁香酚、硅氧烷总单体的摩尔比为2:1;
(2)取二氧化硅,置于乙醇溶液中,超声分散40min,得到溶液B;
取硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水,水浴加热至75℃,搅拌反应20min,加入溶液B和氨水,继续反应30min,超声分散15min,再保持75℃水浴温度继续搅拌2h,冷却收集,无水乙醇洗涤,真空干燥,得到改性二氧化硅;所述硅烷偶联剂与二氧化硅的质量比为1:5;
(3)取20份丙烯酸丁酯、30份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、5份烷基酚聚氧乙烯醚、5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、8份有机硅和80份去离子水,搅拌混合30min,加入3份十二烷基硫酸钠,分批次加入2份引发剂和40份去离子水,80℃水浴下保温反应2h,降温至55℃,调节pH,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;所述引发剂为过硫酸铵。有机硅为乙烯基三甲氧基硅烷。
取有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅和去离子水,混合搅拌30min,再加入消泡剂、流平剂,继续搅拌30min,得到成品。
本实施例中,所述水性上光油各组分原料包括:以重量计,有机硅改性丙烯酸酯乳液50份、改性有机硅10份、表面活性剂5份、改性二氧化硅9份、去离子水35份、消泡剂4份、流平剂4份。
所述硅烷偶联剂为苯基三乙氧基硅烷;所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
对比例1:
一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,包括以下步骤:
(1)取四甲基二硅氧烷、1,4-二氧六环溶解,混合搅拌至均匀,得到溶液A;
取氯铂酸、异丙醇溶液,混合均匀后加入丁香酚、1,4-二氧六环,氮气环境下搅拌反应35min,再加入溶液A,加热升温至68℃,保温反应22h,反应结束后去除1,4-二氧六环,洗涤干燥,得到改性有机硅;所述丁香酚、硅氧烷总单体的摩尔比为2:1;
(2)取二氧化硅,置于乙醇溶液中,超声分散35min,得到溶液B;
取硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水,水浴加热至72℃,搅拌反应25min,加入溶液B和氨水,继续反应25min,超声分散13min,再保持72℃水浴温度继续搅拌2.1h,冷却收集,无水乙醇洗涤,真空干燥,得到改性二氧化硅;所述硅烷偶联剂与二氧化硅的质量比为1:5;
(3)取20份丙烯酸丁酯、30份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、5份烷基酚聚氧乙烯醚、5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、8份有机硅和80份去离子水,搅拌混合25min,加入3份十二烷基硫酸钠,分批次加入2份引发剂和40份去离子水,78℃水浴下保温反应2.5h,降温至52℃,调节pH,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;所述引发剂为过硫酸铵。有机硅为乙烯基三甲氧基硅烷。
取有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅和去离子水,混合搅拌25min,再加入消泡剂、流平剂,继续搅拌25min,得到成品。
本实施例中,所述水性上光油各组分原料包括:以重量计,有机硅改性丙烯酸酯乳液45份、改性有机硅9份、表面活性剂3份、改性二氧化硅8份、去离子水30份、消泡剂3份、流平剂3份。
所述硅烷偶联剂为苯基三乙氧基硅烷;所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
对比例1在实施例2的基础上进行变量试验,对比例1中并未加入1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷,其余步骤参数和工艺与实施例2一致。
对比例2:
一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,包括以下步骤:
(1)取二氧化硅,置于乙醇溶液中,超声分散35min,得到溶液B;
取硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水,水浴加热至72℃,搅拌反应25min,加入溶液B和氨水,继续反应25min,超声分散13min,再保持72℃水浴温度继续搅拌2.1h,冷却收集,无水乙醇洗涤,真空干燥,得到改性二氧化硅;所述硅烷偶联剂与二氧化硅的质量比为1:5;
(2)取20份丙烯酸丁酯、30份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、5份烷基酚聚氧乙烯醚、5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、8份有机硅和80份去离子水,搅拌混合25min,加入3份十二烷基硫酸钠,分批次加入2份引发剂和40份去离子水,78℃水浴下保温反应2.5h,降温至52℃,调节pH,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;所述引发剂为过硫酸铵。有机硅为乙烯基三甲氧基硅烷。
取有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性二氧化硅、表面活性剂和去离子水,混合搅拌25min,再加入消泡剂、流平剂,继续搅拌25min,得到成品。
本实施例中,所述水性上光油各组分原料包括:以重量计,有机硅改性丙烯酸酯乳液45份、表面活性剂3份、改性二氧化硅8份、去离子水30份、消泡剂3份、流平剂3份。
所述硅烷偶联剂为苯基三乙氧基硅烷;所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
对比例2在实施例2的基础上进行变量试验,对比例2中并未加入改性有机硅,其余步骤参数和工艺与实施例2一致。
对比例3:
一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,包括以下步骤:
(1)取四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷,1,4-二氧六环溶解,混合搅拌至均匀,得到溶液A;所述四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷摩尔比为3:1。
取氯铂酸、异丙醇溶液,混合均匀后加入丁香酚、1,4-二氧六环,氮气环境下搅拌反应35min,再加入溶液A,加热升温至68℃,保温反应22h,反应结束后去除1,4-二氧六环,洗涤干燥,得到改性有机硅;所述丁香酚、硅氧烷总单体的摩尔比为2:1;
(2)取二氧化硅,置于乙醇溶液中,超声分散35min,得到溶液B;
取硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水,水浴加热至72℃,搅拌反应25min,加入溶液B和氨水,继续反应25min,超声分散13min,再保持72℃水浴温度继续搅拌2.1h,冷却收集,无水乙醇洗涤,真空干燥,得到改性二氧化硅;所述硅烷偶联剂与二氧化硅的质量比为1:5;
(3)取20份丙烯酸丁酯、30份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、5份烷基酚聚氧乙烯醚、5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、8份有机硅和80份去离子水,搅拌混合25min,加入3份十二烷基硫酸钠,分批次加入2份引发剂和40份去离子水,78℃水浴下保温反应2.5h,降温至52℃,调节pH,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;所述引发剂为过硫酸铵。有机硅为乙烯基三甲氧基硅烷。
取有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅和去离子水,混合搅拌25min,再加入消泡剂、流平剂,继续搅拌25min,得到成品。
本实施例中,所述水性上光油各组分原料包括:以重量计,有机硅改性丙烯酸酯乳液45份、改性有机硅9份、表面活性剂3份、改性二氧化硅8份、去离子水30份、消泡剂3份、流平剂3份。
所述硅烷偶联剂为苯基三乙氧基硅烷;所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
对比例3在实施例2的基础上进行变量试验,对比例3中所述四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷摩尔比为3:1,其余步骤参数和工艺与实施例2一致。
对比例4:
一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,包括以下步骤:
(1)取四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷,1,4-二氧六环溶解,混合搅拌至均匀,得到溶液A;所述四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷摩尔比为5:1。
取氯铂酸、异丙醇溶液,混合均匀后加入丁香酚、1,4-二氧六环,氮气环境下搅拌反应35min,再加入溶液A,加热升温至68℃,保温反应22h,反应结束后去除1,4-二氧六环,洗涤干燥,得到改性有机硅;所述丁香酚、硅氧烷总单体的摩尔比为2:1;
(2)取二氧化硅,置于乙醇溶液中,超声分散35min,得到溶液B;
取硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水,水浴加热至72℃,搅拌反应25min,加入溶液B和氨水,继续反应25min,超声分散13min,再保持72℃水浴温度继续搅拌2.1h,冷却收集,无水乙醇洗涤,真空干燥,得到改性二氧化硅;所述硅烷偶联剂与二氧化硅的质量比为1:5;
(3)取20份丙烯酸丁酯、30份甲基丙烯酸甲酯、5份丙烯酸、5份烷基酚聚氧乙烯醚、5份脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、8份有机硅和80份去离子水,搅拌混合25min,加入3份十二烷基硫酸钠,分批次加入2份引发剂和40份去离子水,78℃水浴下保温反应2.5h,降温至52℃,调节pH,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;所述引发剂为过硫酸铵。有机硅为乙烯基三甲氧基硅烷。
取有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅和去离子水,混合搅拌25min,再加入消泡剂、流平剂,继续搅拌25min,得到成品。
本实施例中,所述水性上光油各组分原料包括:以重量计,有机硅改性丙烯酸酯乳液45份、改性有机硅9份、表面活性剂3份、改性二氧化硅8份、去离子水30份、消泡剂3份、流平剂3份。
所述硅烷偶联剂为十六烷基三甲氧基硅烷;所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
对比例4在实施例2的基础上进行变量试验,对比例4中硅烷偶联剂为十六烷基三甲氧基硅烷,其余步骤参数和工艺与实施例2一致。
试验:
取实施例1-3、对比例1-4制备的成品,超声混合30min,线棒涂布于A4印刷纸表面干燥后得到待测试样;
1、静态接触角测试:采用座滴法测试待测试样的静态接触角,每个待测样品选取5个不同的点进行测量,取平均值。
2、耐温性能:取待测试样,将纸张涂覆有光油面贴合进行对折,通过热封仪进行热封,热封强度为1.8N/cm2,测试时间为2min,观察纸张粘连情况。
3、耐磨性能:取待测试样,采用GB/T9266-88标准的QFS-A型涂布耐洗刷性测试仪测试待测试样的耐摩擦性能,其中毛刷与待测试样纸张是压力为4.5N,进行耐摩擦测试,记录耐摩擦次数。
4、附着力:依据GB/T9286-88测试,测试时取待测试样,以刀片横竖垂直划透上光油至纸张底材,用透明胶布覆盖上光油膜层,一段时间后剥离透明胶布,观察上光油膜层脱落情况。
项目 接触角 240℃,2min 270℃,2min 耐磨次数 附着力等级
实施例1 >150° 不粘连 不粘连 689 1级
实施例2 >150° 不粘连 不粘连 694 1级
实施例3 >150° 不粘连 不粘连 703 1级
对比例1 / 不粘连 轻微粘连 563 1级
对比例2 / 轻微粘连 粘连 489 2级
对比例3 / 不粘连 轻微粘连 637 2级
对比例4 / 不粘连 不粘连 646 2级
结论:本发明公开了一种印刷用耐温型水性上光油及其制备方法,工艺设计合理,操作简单,制备得到的上光油具有优异的附着性能和耐摩擦性能,且上表面呈疏水状态,防水防污性能优异,热稳定性优异,可广泛应用于印刷纸品的表面处理,具有较高的实用性。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,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。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种印刷用耐温型水性上光油,其特征在于:所述水性上光油各组分原料包括:以重量计,有机硅改性丙烯酸酯乳液40-50份、改性有机硅8-10份、表面活性剂2-5份、改性二氧化硅6-9份、去离子水25-35份、消泡剂2-4份、流平剂2-4份。
2.根据权利要求1所述的一种印刷用耐温型水性上光油,其特征在于:所述改性有机硅主要由四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、氯铂酸、丁香酚、1,4-二氧六环反应制得。
3.根据权利要求2所述的一种印刷用耐温型水性上光油,其特征在于:所述四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷摩尔比为(4-6):1。
4.根据权利要求1所述的一种印刷用耐温型水性上光油,其特征在于:所述改性二氧化硅主要由二氧化硅、硅烷偶联剂、氨水反应制得。
5.根据权利要求4所述的一种印刷用耐温型水性上光油,其特征在于:所述硅烷偶联剂为苯基三乙氧基硅烷。
6.根据权利要求1所述的一种印刷用耐温型水性上光油,其特征在于:所述表面活性剂为聚乙二醇辛基苯基醚。
7.一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)取四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷,加入1,4-二氧六环溶解,混合搅拌至均匀,得到溶液A;
取氯铂酸、异丙醇溶液,混合均匀后加入丁香酚、1,4-二氧六环,氮气环境下搅拌反应,再加入溶液A,加热升温至65-70℃,保温反应,反应结束后去除1,4-二氧六环,洗涤干燥,得到改性有机硅;
(2)取二氧化硅,置于乙醇溶液中,超声分散,得到溶液B;
取硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水,水浴加热至70-75℃,搅拌反应,加入溶液B和氨水,继续反应,超声分散,再保持70-75℃水浴温度继续搅拌,冷却收集,无水乙醇洗涤,真空干燥,得到改性二氧化硅;
(3)取丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、有机硅和去离子水,搅拌混合,加入十二烷基硫酸钠,分批次加入引发剂和去离子水,75-80℃水浴下保温反应2-3h,降温至50-55℃,调节pH,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;
取有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅和去离子水,混合搅拌,再加入消泡剂、流平剂,继续搅拌,得到成品。
8.根据权利要求7所述的一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)取四甲基二硅氧烷、1,3,5,7-四氢-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷,1,4-二氧六环溶解,混合搅拌至均匀,得到溶液A;
取氯铂酸、异丙醇溶液,混合均匀后加入丁香酚、1,4-二氧六环,氮气环境下搅拌反应30-40min,再加入溶液A,加热升温至65-70℃,保温反应20-24h,反应结束后去除1,4-二氧六环,洗涤干燥,得到改性有机硅;
(2)取二氧化硅,置于乙醇溶液中,超声分散30-40min,得到溶液B;
取硅烷偶联剂、无水乙醇和去离子水,水浴加热至70-75℃,搅拌反应20-30min,加入溶液B和氨水,继续反应20-30min,超声分散10-15min,再保持70-75℃水浴温度继续搅拌2-2.2h,冷却收集,无水乙醇洗涤,真空干燥,得到改性二氧化硅;
(3)取丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、有机硅和去离子水,搅拌混合20-30min,加入十二烷基硫酸钠,分批次加入引发剂和去离子水,75-80℃水浴下保温反应2-3h,降温至50-55℃,调节pH,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;
取有机硅改性丙烯酸酯乳液、改性有机硅、表面活性剂、改性二氧化硅和去离子水,混合搅拌20-30min,再加入消泡剂、流平剂,继续搅拌20-30min,得到成品。
9.根据权利要求8所述的一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述引发剂为过硫酸铵。
10.根据权利要求8所述的一种印刷用耐温型水性上光油的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,二氧化硅为微米二氧化硅、纳米二氧化硅混合物。
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