CN116333527B - 一种可再生降解油墨的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可再生降解油墨的制备方法，属于油墨制备领域。具体的，油墨配方采用天然松香树脂、天然达玛树脂、植物颜料、食用酒精和植物基油墨分散剂，以全部植物基为主材料，油墨植物基材料占比超过95％以上，可再生成分代替传统油墨成分，成分绿色环保可再生，可降解，大大提高油墨环保性能。
Description
技术领域
本发明涉及油墨制备领域，尤其是一种可再生降解油墨的制备方法。
背景技术
油墨是由有色体(如颜料、染料等)、连结料、填(充)料、附加料等物质组成的均匀混合物；能进行印刷，并在被印刷体上干燥；是有颜色、具有一定流动度的浆状胶粘体。因此，颜色(色相)、身骨(稀稠、流动度等流变性能)和干燥性能是油墨的三个最重要的性能。它们的种类很多，物理性质亦不一样，有的很稠、很粘；而有的却相当稀。有的以植物油作连结料；有的用树脂和溶剂或水等作连结料。这些都是根据印刷的对象即承印物、印刷方法、印刷版材的类型和干燥方法等来决定。
专利CN201811430295.0公开了提供一种油墨、油墨用抗菌树脂及其制备方法，属于油墨技术领域。油墨用抗菌树脂，包括40-60重量份的丙烯酸树脂和2.1-6.6重量份的银；其中，银与丙烯酸树脂通过化学键连接。油墨用抗菌树脂的制备方法，先将丙烯酸树脂溶于乙醇得到第一混合物，再将银溶于乙醇得到第二混合物，将第一混合物与第二混合物混合后过滤得到油墨用抗菌树脂。油墨包括30-40重量份的碳酸钙、5-8重量份的钛白粉、55-65重量份的乙醇、1-1.5重量份的增塑剂和5-8重量份的油墨用抗菌树脂。此油墨使用上述制备方法制得的油墨用抗菌树脂，抗菌效果更好稳定，且不影响墨层的颜色及外观。
专利CN201911159193.4提供聚氨酯油墨树脂的制备方法、由其制备的聚氨酯油墨树脂与油墨，所述制备方法包括以下步骤：制备异氰酸酯预聚体；将异氰酸酯预聚体和醇类溶剂通过静态混合器1混合进行稀释降粘，得预聚体混合物；制备扩链剂混合液；将预聚体混合物与扩链剂混合液通过静态混合器2或动态混合器混合，进行扩链反应。该方法制备的聚氨酯油墨树脂颜料具有良好的分散性，具有足够的醇溶解性，适用于凹版、柔板印刷油墨等领域。
然而申请人认为现有公开技术制备的油墨存在芳香烃、挥发性有机溶剂，对于环境存在一定程度的污染，在油墨制备过程中空气中VOC含量高，油墨材料本身也多为不可再生材料。
有鉴于此，本发明提出一种可再生降解油墨的制备方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供了一种可再生降解油墨的制备方法，以解决上述背景技术中提出的至少一种技术问题，属于油墨制备领域。
(二)技术方案
为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
按照质量份数，将20-40份的天然松香树脂，10-20份的天然达玛树脂和50-70份的溶剂加入到混合釜中，高速搅拌20-30min，混合均匀后再加入5-10份的颜料和0.6-1.3份植物基油墨分散剂，混合釜控温，高速分散60-120min，随后进行研磨得到一种可再生油墨。
作为本发明的优选实施方式，所述溶剂为食用酒精。
作为本发明的优选实施方式，所述高速搅拌转速为800-1200rpm。
作为本发明的优选实施方式，所述颜料选自植物颜料，颜色可选择蓝色、红色、黄色、紫色、黑色、白色。
作为本发明的优选实施方式，所述温度控制为30-40℃。
作为本发明的优选实施方式，所述研磨细度控制在5-15μm。
作为本发明的优选实施方式，所述植物基油墨分散剂的制备方法包括以下步骤：
S1：按质量份，丙烯酸化环氧大豆油100-120份、巯基琥珀酸二锂0.5-2.5份，三乙胺2-5份，升温搅拌反应2-4h；
S2：再加入10-20份甲基磺酸烯丙酯，0.05-0.22份甲基丙烯基笼型倍半硅氧烷，明胶0.5-2份，过氧化苯甲酰0.5-2份，放入反应釜中，升温搅拌，保持反应温度1-2小时；将反应产物放入离心机中离心分离，得到上清液并过滤得到植物基油墨分散剂。
作为本发明的优选实施方式，所述植物基油墨分散剂的制备中S1中反应温度为70-80℃，S2中反应温度为100-120℃。
作为本发明的优选实施方式，所述丙烯酸化环氧大豆油的制备方法为：
按质量份，环氧大豆油150-250份，丙烯酸45-55份，催化剂三苯基膦2.12-2.92份，对苯二酚0.01-0.3份，把丙烯酸逐滴滴加到混合液中，边滴边搅拌0.5-2h，然后保持温度反应3-6h。
作为本发明的优选实施方式，所述丙烯酸化环氧大豆油的制备中反应温度为65-90℃。
本发明中植物基油墨分散剂，采用丙烯酸化环氧大豆油、巯基琥珀酸二锂，首先进行加成反应，然后丙烯酸化环氧大豆油再与甲基磺酸烯丙酯，甲基丙烯基笼型倍半硅氧烷进行聚合反应，得到植物基油墨分散剂。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本方法全部植物基为主材料，植物基材料占比超过95％以上，可再生成分代替传统油墨成分，成分绿色环保可再生，可降解，大大提高油墨环保性能。
(2)本方法制备的可再生油墨中溶剂采用食用酒精，溶剂释放性能好，印刷品溶剂残留量极低且基本无异味。
(3)高分子量助剂带有颜料亲和基团的磺酸烯丙酯，明显改进颜料润湿，缩短研磨工艺过程，有效防止颜料的重新絮凝，故可稳定已完成油漆的颜色强度及色相。可以使颜料带有相同电荷，从而可以防止不同稳定性类型颜料可以产生的共絮凝。
(4)锂离子加入减少颜料沉淀和凝固，防止颜料在涂层中聚集，能够有效提高印刷品的质量。可以提高油墨在印刷机上的表现，减少印刷机槽摩擦、提高过墨性能等。
(5)将倍半硅氧烷加入锂盐分散剂的油墨中，提高油墨的黏度和粘度，防止油墨在槽内流动性过强，保证印刷质量。提高油墨的附着力和覆盖力，增强印刷品的色泽和饱满度。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可以相互组合，即得本发明各较佳实施例。
附图说明
图1为实施例1所研制的可再生油墨用于太阳能电池的效果图；
图2～3为实施例1所研制的可再生油墨的三方检查报告。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
<实施例1>
一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
将20g的天然松香树脂，10g的天然达玛树脂和50g的溶剂加入到混合釜中，高速搅拌20min，混合均匀后再加入5g的颜料和0.6g植物基油墨分散剂，混合釜控温，高速分散60min，随后进行研磨得到一种可再生油墨。
所述溶剂为食用酒精。
所述高速搅拌转速为800rpm。
所述温度控制为30℃。
所述研磨细度控制在5μm。
所述植物基油墨分散剂的制备方法包括以下步骤：
S1：丙烯酸化环氧大豆油100g、巯基琥珀酸二锂0.5g，三乙胺2g，升温搅拌反应2h；
S2：再加入10g甲基磺酸烯丙酯，0.05g甲基丙烯基笼型倍半硅氧烷，明胶0.5g，过氧化苯甲酰0.5g，放入反应釜中，升温搅拌，保持反应温度1小时；将反应产物放入离心机中离心分离，得到上清液并过滤得到植物基油墨分散剂。
所述植物基油墨分散剂的制备中S1中反应温度为70℃，S2中反应温度为100℃。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备方法为：
环氧大豆油150g，丙烯酸45g，催化剂三苯基膦2.12g，对苯二酚0.1g，把丙烯酸逐滴滴加到混合液中，边滴边搅拌1h，然后保持温度反应3h。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备中反应温度为70℃。
<实施例2>
一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
将30g的天然松香树脂，15g的天然达玛树脂和60g的溶剂加入到混合釜中，高速搅拌25min，混合均匀后再加入7g的颜料和0.9g植物基油墨分散剂，混合釜控温，高速分散90min，随后进行研磨得到一种可再生油墨。
所述溶剂为食用酒精。
所述高速搅拌转速为1000rpm。
所述温度控制为35℃。
所述研磨细度控制在10μm。
所述植物基油墨分散剂的制备方法包括以下步骤：
S1：丙烯酸化环氧大豆油110g、巯基琥珀酸二锂1.6g，三乙胺3.5g，升温搅拌反应3h，
S2：再加入15g甲基磺酸烯丙酯，0.11g甲基丙烯基笼型倍半硅氧烷，明胶1.2g，过氧化苯甲酰1.2g，放入反应釜中，升温搅拌，保持反应温度2小时；将反应产物放入离心机中离心分离，得到上清液并过滤得到植物基油墨分散剂。
所述植物基油墨分散剂的制备中S1中反应温度为75℃，S2中反应温度为110℃。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备方法为：
环氧大豆油200g，丙烯酸50g，催化剂三苯基膦2.52g，对苯二酚0.2g，把丙烯酸逐滴滴加到混合液中，边滴边搅拌1h，然后保持温度反应5h。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备中反应温度为80℃。
<实施例3>
一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
将40g的天然松香树脂，20g的天然达玛树脂和70g的溶剂加入到混合釜中，高速搅拌30min，混合均匀后再加入10g的颜料和1.3g植物基油墨分散剂，混合釜控温，高速分散120min，随后进行研磨得到一种可再生油墨。
所述溶剂为食用酒精。
所述高速搅拌转速为1200rpm。
所述温度控制为40℃。
所述研磨细度控制在15μm。
所述植物基油墨分散剂的制备方法包括以下步骤：
S1：丙烯酸化环氧大豆油120g、巯基琥珀酸二锂2.5g，三乙胺5g，升温搅拌反应4h，
S2：再加入20g甲基磺酸烯丙酯，0.22g甲基丙烯基笼型倍半硅氧烷，明胶2g，过氧化苯甲酰2g，放入反应釜中，升温搅拌，保持反应温度2小时；将反应产物放入离心机中离心分离，得到上清液并过滤得到植物基油墨分散剂。
所述植物基油墨分散剂的制备中S1中反应温度为80℃，S2中反应温度为120℃。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备方法为：
环氧大豆油250g，丙烯酸55g，催化剂三苯基膦2.92g，对苯二酚0.3g，把丙烯酸逐滴滴加到混合液中，边滴边搅拌2h，然后保持温度反应6h。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备中反应温度为90℃。
<比较例1>
一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
将20g的天然松香树脂，10g的天然达玛树脂和50g的溶剂加入到混合釜中，高速搅拌20min，混合均匀后再加入5g的颜料和0.6g植物基油墨分散剂，混合釜控温，高速分散60min，随后进行研磨得到一种可再生油墨。
所述溶剂为食用酒精。
所述高速搅拌转速为800rpm。
所述温度控制为30℃。
所述研磨细度控制在5μm。
所述植物基油墨分散剂的制备方法包括以下步骤：
S1：丙烯酸化环氧大豆油100g、巯基琥珀酸二锂0.5g，三乙胺2g，升温搅拌反应2h；
S2：再加入10g甲基磺酸烯丙酯，明胶0.5g，过氧化苯甲酰0.5g，放入反应釜中，升温搅拌，保持反应温度1小时；将反应产物放入离心机中离心分离，得到上清液并过滤得到植物基油墨分散剂。
所述植物基油墨分散剂的制备中S1中反应温度为70℃，S2中反应温度为100℃。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备方法为：
环氧大豆油150g，丙烯酸45g，催化剂三苯基膦2.12g，对苯二酚0.1g，把丙烯酸逐滴滴加到混合液中，边滴边搅拌1h，然后保持温度反应3h。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备中反应温度为70℃。
<比较例2>
一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
将20g的天然松香树脂，10g的天然达玛树脂和50g的溶剂加入到混合釜中，高速搅拌20min，混合均匀后再加入5g的颜料和0.6g植物基油墨分散剂，混合釜控温，高速分散60min，随后进行研磨得到一种可再生油墨。
所述溶剂为食用酒精。
所述高速搅拌转速为800rpm。
所述温度控制为30℃。
所述研磨细度控制在5μm。
所述植物基油墨分散剂的制备方法包括以下步骤：
S1：丙烯酸化环氧大豆油100g、巯基琥珀酸二锂0.5g，三乙胺2g，升温搅拌反应2h；
S2：再加入10g甲基磺酸烯丙酯，0.05g甲基丙烯基笼型倍半硅氧烷，明胶0.5g，放入反应釜中，升温搅拌，保持反应温度1小时；将反应产物放入离心机中离心分离，得到上清液并过滤得到植物基油墨分散剂。
所述植物基油墨分散剂的制备中S1中反应温度为70℃，S2中反应温度为100℃。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备方法为：
环氧大豆油150g，丙烯酸45g，催化剂三苯基膦2.12g，对苯二酚0.1g，把丙烯酸逐滴滴加到混合液中，边滴边搅拌1h，然后保持温度反应3h。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备中反应温度为70℃。
<比较例3>
一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：包括以下操作步骤：
将20g的天然松香树脂，10g的天然达玛树脂和50g的溶剂加入到混合釜中，高速搅拌20min，混合均匀后再加入5g的颜料和0.6g植物基油墨分散剂，混合釜控温，高速分散60min，随后进行研磨得到一种可再生油墨。
所述溶剂为食用酒精。
所述高速搅拌转速为800rpm。
所述温度控制为30℃。
所述研磨细度控制在5μm。
所述植物基油墨分散剂的制备方法包括以下步骤：
S1：丙烯酸化环氧大豆油100g、巯基琥珀酸二锂0.5g，三乙胺2g，升温搅拌反应2h；
S2：再加入10g甲基磺酸烯丙酯，0.05g甲基丙烯基笼型倍半硅氧烷，明胶0.5g，过氧化苯甲酰0.5g，放入反应釜中，升温搅拌，保持反应温度1小时；将反应产物放入离心机中离心分离，得到上清液并过滤得到植物基油墨分散剂。
所述植物基油墨分散剂的制备中S1中反应温度为70℃，S2中反应温度为100℃。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备方法为：
环氧大豆油150g，丙烯酸45g，催化剂三苯基膦2.12g，把丙烯酸逐滴滴加到混合液中，边滴边搅拌1h，然后保持温度反应3h。
所述丙烯酸化环氧大豆油的制备中反应温度为70℃。
本发明具体实施方案中制备的可再生油墨检测方式如下：
GB/T13217.1-2009《液体油墨颜色检验方法》；
GB/T13217.2-2009《液体油墨光泽检验方法》；
GB/T13217.3-2008《液体油墨细度检验方法》；
GB/T13217.4-2008《液体油墨粘度检验方法》；
GB/T13217.5-2008《液体油墨初干性检验方法》；
GB/T13217.7-2009《液体油墨附着牢度检验方法》；
QB/T2929-2008《溶剂型油墨溶剂残留量限量及其测定方法》。
实施例检测结果如下表所示：
| 序号 | 检测项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 1 | 颜色，级 | 5 | 5 | 5 |
| 2 | 着色力，％ | 100 | 100 | 100 |
| 3 | 细度，μm | 10.5 | 10.3 | 10.6 |
| 4 | 粘度，s | 24 | 27 | 26 |
| 5 | 初干性，mm/30s | 32 | 35 | 33 |
| 6 | 附着力牢度，％ | 98 | 99 | 98 |
| 7 | 溶剂残留总量，mg/m2 | <0.01 | <0.01 | <0.01 |
比较例检测结果如下表所示：
| 序号 | 检测项目 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 |
| 1 | 颜色，级 | 5 | 5 | 5 |
| 2 | 着色力，％ | 96 | 96 | 98 |
| 3 | 细度，μm | 10.6 | 10.7 | 10.5 |
| 4 | 粘度，s | 22 | 21 | 23 |
| 5 | 初干性，mm/30s | 28 | 30 | 29 |
| 6 | 附着力牢度，％ | 94 | 94 | 96 |
| 7 | 溶剂残留总量，mg/m2 | <0.01 | <0.01 | <0.01 |
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
按照质量份数，将 20-40 份的天然松香树脂，10-20 份的天然达玛树脂和 50-70 份的溶剂加入到混合釜中，高速搅拌20-30min，混合均匀后再加入 5-10 份的颜料和 0.6-1.3 份植物基油墨分散剂，混合釜控温，高速分散 60-120min，随后进行研磨得到一种可再生油墨；
所述植物基油墨分散剂的制备方法包括以下步骤：
S1：按质量份，丙烯酸化环氧大豆油 100-120 份、巯基琥珀酸二锂 0.5-2.5 份，三乙胺 2-5份，升温搅拌反应 2-4h，
S2：再加入 10-20 份甲基磺酸烯丙酯，0.05-0.22 份甲基丙烯基笼型倍半硅氧烷，明胶 0.5-2份，过氧化苯甲酰 0.5-2 份，放入反应釜中，升温搅拌，保持反应温度 1-2 小时；将反应产物放入离心机中离心分离，得到上清液并过滤得到植物基油墨分散剂；
植物基油墨分散剂，采用丙烯酸化环氧大豆油、巯基琥珀酸二锂，首先进行加成反应，然后丙烯酸化环氧大豆油再与甲基磺酸烯丙酯，甲基丙烯基笼型倍半硅氧烷 进行聚合反应，得到植物基油墨分散剂。
2.权利要求 1 所述的一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：所述溶剂为食用酒精。
3.权利要求 1 所述的一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于，所述高速搅拌转速为800-1200rpm。
4.权利要求 1 所述的一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：所述颜料选自植物颜料，颜色选自蓝色、红色、黄色、紫色、黑色、白色中的一种。
5.权利要求 1 所述的一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：所述混合釜温度控制为30-40℃。
6.权利要求 1 所述的一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：所述研磨细度控制在5-15μm。
7.权利要求 1 所述的一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：所述植物基油墨分散剂的制备中 S1 中反应温度为 70-80℃，S2 中反应温度为 100-120℃。
8.权利要求 1 所述的一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸化环氧大豆油的制备方法为：按质量份，环氧大豆油 150-250 份，丙烯酸 45-55 份，催化剂三苯基膦 2.12-2.92 份，对苯二酚 0.01-0.3 份，把丙烯酸逐滴滴加到混合液中，边滴边搅拌 0.5-2h，然后保持温度反应3-6h。
9.权利要求 8 所述的一种可再生降解油墨的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸化环氧大豆油的制备中反应温度为 65-90℃。
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