CN117247695B - 一种水性热转印油墨用稀释剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种水性热转印油墨用稀释剂及其制备方法，属于油墨制备技术领域，所述稀释剂包括如下的组分组成：增稠剂2‑6份、去离子水50‑60份、冲淡剂30‑45份、分散剂0.1‑1份和助剂0.1‑2份；所述增稠剂是以亲水的聚乙二醇为基体，通过在端基依次修饰氨基甲酸酯和脲基嘧啶酮，形成以乙氧基化氨基甲酸乙酯连接的、具有端基脲基嘧啶酮官能化的改性聚合物；本发明所述稀释剂具有良好的增稠效果、流平性和稳定性，印制效果良好。
Description
技术领域
本发明涉及油墨制备技术领域，具体涉及一种水性热转印油墨用稀释剂及其制备方法。
背景技术
热转印油墨是用热升华分散染料、其它化学助剂和水配制而成的油墨。由于在油墨市场上习惯于把油墨分成油性油墨和水性油墨，因为这种油墨属于水性油墨，所以该产品在市场被称为水性热转印油墨。
目前转移印花行业内普遍开始使用水性热转移油墨替换醇溶性油墨进行印花生产。因水性油墨使用去离子水做溶解分散载体，替代溶剂型油墨中大量使用的醇类有机溶剂，无挥发性有机气体产生，不污染环境，同时解决了溶剂油墨毒性的问题，具有显著的环保安全特点。同时使用水性油墨印刷相同数量规格消耗量与溶剂油墨对比减少了10％左右，节省了溶剂的成本，减少了废品的出现，大大减少原料使用成本。
转移印花纸上要获得良好的印制效果和印制质量，与油墨配合使用的稀释剂起至关重要的作用。稀释剂在油墨中不仅可以降低油墨黏性，还可以使油墨变稀，提高油墨的流动性能，稀释剂一般包含增稠剂、冲淡剂和水等组分，其中，增稠剂可以提高连结料的黏度，防止颜料沉淀，但不增加油墨的整体黏性；冲淡剂用于冲淡油墨颜色，但不影响油墨的粘着性、流变性及印刷性能，增稠剂可使印花产品给色量高，印花轮廓清晰，色泽鲜艳饱满，对印制质量具有重要影响，当前的稀释剂中多以天然淀粉或海藻酸钠作增稠剂，其对水性稀释剂具有较高的增稠效率，但普遍存在流平性较差，辊涂时飞溅现象较多、稳定性不好，易受微生物降解等缺点，以此为增稠剂配置稀释剂容易对印制质量产生不良影响。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种水性热转印油墨用稀释剂及其制备方法。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种水性热转印油墨用稀释剂，包括增稠剂，所述增稠剂的制备方法包括以下步骤：
（1）称取2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶并溶解在二丙二醇二甲醚溶剂中，在保护气氛下，边搅拌边缓慢加入二异氰酸酯，加入完成后再在40-50℃下搅拌反应2-8h，反应完成后制得第一混合溶液，加入二月桂酸二丁基锡，在搅拌条件下，将所述第一混合溶液缓慢加入到长链烷基二醇的二甲基甲酰胺溶液中，加入完成后升温至60-80℃并继续搅拌反应0.5-2h，反应完成后加入正己烷溶剂稀释反应体系，分离沉淀、经洗涤、干燥后制得产物A；
（2）称取干燥的聚乙二醇并分散溶解在二甲基甲酰胺溶剂中，在保护气氛下，加入二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，升温至60-80℃并保温反应0.5-2h，反应结束后冷却至室温，在搅拌条件下，加入乙醚稀释反应体系，分离沉淀，经洗涤、干燥后制得产物B；
（3）将所述产物B分散溶解在二甲基甲酰胺溶剂中，加入所述产物A和二月桂酸二丁基锡，在保护气氛下，升温至60-80℃并保温反应0.5-2h，反应结束后冷却至室温，在搅拌条件下，加入乙醚稀释反应体系，分离沉淀，经洗涤、干燥后制得所述增稠剂。
在一些优选的实施方式中，所述长链烷基二醇为具有端羟基的长链烷基二醇，碳原子数在4-12；所述2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶与所述二异氰酸酯、所述长链烷基二醇的摩尔比为1：（1-1.05）：（0.98-1）。
在一些优选的实施方式中，步骤（2）中所述聚乙二醇的聚合度在40-100，所述聚乙二醇与所述二异氰酸酯的摩尔比例为1：（8-20）。
在一些优选的实施方式中，所述产物A与所述产物B的质量比例为1：（4.5-5）。
在一些优选的实施方式中，所述稀释剂还包括去离子水、冲淡剂、分散剂和助剂。
在一些优选的实施方式中，按重量份数剂，所述稀释剂包括如下的组分组成：增稠剂2-6份、去离子水50-60份、冲淡剂30-45份、分散剂0.1-1份和助剂0.1-2份。
在一些优选的实施方式中，所述冲淡剂为水性醛酮树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸乳液、羟丙基甲基纤维素中的一种或几种。
在一些优选的实施方式中，所述分散剂为烷基醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐与聚乙二醇的溶液混合物。
在一些优选的实施方式中，所述助剂为渗透剂、消泡剂、pH稳定剂、抗氧剂中的一种或多种。
本发明的另一方面在于提供一种所述水性热转印油墨用稀释剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备所述增稠剂，备用；
S2、将所述增稠剂与部分去离子水混合，搅拌升温至分散溶解完全，保温备用；
S3、将所述冲淡剂与余量的去离子水混合，加入分散剂，充分混合加入步骤S2的增稠剂溶液，混合均匀后加入所述助剂，再次混合均匀后制得所述水性热转印油墨用稀释剂。
本发明的有益效果为：
针对现有技术中以海藻酸钠或淀粉为增稠剂制备的油墨稀释剂的印制质量不良的问题，本发明通过组分改性调整制得一种具有良好印制效果的油墨稀释剂，具体的，本发明以亲水的聚乙二醇为基体，通过在端基依次修饰氨基甲酸酯和脲基嘧啶酮，形成以乙氧基化氨基甲酸乙酯连接的、具有端基脲基嘧啶酮官能化的改性聚合物，将其作为稀释剂中的增稠剂以替代海藻酸钠和淀粉，一方面，脲基嘧啶酮可以在水性油墨体系中形成以多重氢键交联的缔合结构，使不同性能的粘合料、分散染料颗粒可以稳定悬浮在所述稀释剂内，不易分层或沉淀，稳定性好，同时多重氢键交联的缔合结构还赋予油墨体系良好的触变性能，有效连结料的黏度又不实质提高油墨的整体黏性，流平性好；另一方面，本发明所述改性聚合物同时具有亲水的聚醚段和疏水的氨基甲酸酯结构，呈现出一定的表面活性，悬浮分散的增稠剂与染料颗粒形成的交联缔合结构，可使产品给色量高，印花轮廓清晰，色泽鲜艳饱满，提高油墨产品的透网性，同时减少辊涂飞溅。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例涉及一种水性热转印油墨用稀释剂，按重量份数剂，所述稀释剂包括如下的组分组成：增稠剂3.4份、去离子水54份、冲淡剂38份、分散剂0.2份、消泡剂0.1份；其中：
所述增稠剂的制备方法包括以下步骤：
（1）称取2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶并溶解在二丙二醇二甲醚溶剂中，在保护气氛下，边搅拌边缓慢加入异佛尔酮二异氰酸酯，加入完成后再在45℃下搅拌反应4h，反应完成后制得第一混合溶液，加入二月桂酸二丁基锡，在搅拌条件下，将所述第一混合溶液缓慢加入到1,8-辛二醇的二甲基甲酰胺溶液中，加入完成后升温至70℃并继续搅拌反应1h，反应完成后加入正己烷溶剂稀释反应体系，分离沉淀、经洗涤、干燥后制得产物A；
其中，所述2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶与所述异佛尔酮二异氰酸酯、所述1,8-辛二醇的摩尔比为1：1.02：0.99；催化剂用量为异佛尔酮二异氰酸酯的0.1%；
（2）称取干燥的聚乙二醇并分散溶解在二甲基甲酰胺溶剂中，在保护气氛下，加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，升温至70℃并保温反应1h，反应结束后冷却至室温，在搅拌条件下，加入乙醚稀释反应体系，分离沉淀，经洗涤、干燥后制得产物B；
其中，所述聚乙二醇的聚合度为50，所述聚乙二醇与所述异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比例为1：10；催化剂用量为异佛尔酮二异氰酸酯的0.05%；
（3）将所述产物B分散溶解在二甲基甲酰胺溶剂中，加入所述产物A和二月桂酸二丁基锡，在保护气氛下，升温至70℃并保温反应1h，反应结束后冷却至室温，在搅拌条件下，加入乙醚稀释反应体系，分离沉淀，经洗涤、干燥后制得所述增稠剂；
其中，所述产物A与所述产物B的质量比例为1：4.7；
所述冲淡剂为质量分数8wt%的羟丙基甲基纤维素溶液；
所述分散剂为月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠盐（30%）与聚乙二醇（30%）的溶液混合物；
所述消泡剂为聚醚改性有机硅乳液；
所述水性热转印油墨用稀释剂的制备方法包括以下步骤：
S1、制备所述增稠剂，备用；
S2、将所述增稠剂与27份去离子水混合，搅拌升温至分散溶解完全，50℃保温备用；
S3、将所述冲淡剂与余量的去离子水混合，加入所述分散剂，充分混合加入步骤S2的增稠剂溶液，混合均匀后加入所述消泡剂，再次混合均匀后制得所述水性热转印油墨用稀释剂。
实施例2
本实施例涉及一种水性热转印油墨用稀释剂，按重量份数剂，所述稀释剂包括如下的组分组成：增稠剂3.4份、去离子水54份、冲淡剂38份、分散剂0.2份、消泡剂0.1份；其中：
所述增稠剂的制备方法同实施例1；
所述冲淡剂为固含11wt%的水性丙烯酸乳液；
所述分散剂为月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠盐（30%）与聚乙二醇（30%）的溶液混合物；
所述消泡剂为聚醚改性有机硅乳液；
所述水性热转印油墨用稀释剂的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例涉及一种水性热转印油墨用稀释剂，按重量份数剂，所述稀释剂包括如下的组分组成：增稠剂3.4份、去离子水54份、冲淡剂38份、分散剂0.2份、消泡剂0.1份；其中：
所述增稠剂的制备方法包括以下步骤：
（1）称取干燥的聚乙二醇并分散溶解在二甲基甲酰胺溶剂中，在保护气氛下，加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，升温至70℃并保温反应1h，反应结束后冷却至室温，在搅拌条件下，加入乙醚稀释反应体系，分离沉淀，经洗涤、干燥后制得；
加入1,8-辛二醇的二甲基甲酰胺溶液，加入完成后升温至70℃并继续搅拌反应1h，反应结束后冷却至室温，在搅拌条件下，加入乙醚稀释反应体系，分离沉淀，经洗涤、干燥后制得产物B；
其中，所述聚乙二醇的聚合度为50，所述聚乙二醇与所述异佛尔酮二异氰酸酯的摩尔比例为1：10；催化剂用量为异佛尔酮二异氰酸酯的0.05%；
（2）将所述产物B缓慢加入到过量的1,8-辛二醇的二甲基甲酰胺溶液中，加入完成后升温至70℃并继续搅拌反应1h，反应完成后加入正己烷溶剂稀释反应体系，分离沉淀、经洗涤、干燥后制得；
所述冲淡剂为质量分数8wt%的羟丙基甲基纤维素溶液；
所述分散剂为月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠盐（30%）与聚乙二醇（30%）的溶液混合物；
所述消泡剂为聚醚改性有机硅乳液；
所述水性热转印油墨用稀释剂的制备方法同实施例1。
对比例
本实施例涉及一种水性热转印油墨用稀释剂，按重量份数剂，所述稀释剂包括如下的组分组成：增稠剂3.4份、去离子水54份、冲淡剂38份、分散剂0.2份、消泡剂0.1份；其中：
所述增稠剂为1：1的水性改性聚氨酯树脂与水溶性丙烯酸树脂的混合物；
所述冲淡剂为质量分数8wt%的羟丙基甲基纤维素溶液；
所述分散剂为月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠盐（30%）与聚乙二醇（30%）的溶液混合物；
所述消泡剂为聚醚改性有机硅乳液；
所述水性热转印油墨用稀释剂的制备方法同实施例1。
实验例
（1）对实施例1-3和对比例所述稀释剂的透明度和均匀度进行检测，参考GB/T1721-2008《清漆、清油及稀释剂外观和透明度测定法》，在25℃的暗箱下用透射光观察比色管中的稀释剂的透明情况，静置5h后通过肉眼观察稀释剂分散性能，有无沉淀出现或溶液上层出现清液的情况；检测结果见表1。
（2）对实施例1-3和对比例所述稀释剂在不同温度储存条件下的粘度进行测定，通过3#蔡恩粘度杯测量所述稀释剂的粘度，测定结果见表2。
（3）对实施例1-3和对比例所述稀释剂加入水性油墨制作成油墨成品，分别使用刮板细度计进行刮色，确定油墨成品混合后的均匀程度；通过静置5h观察有无沉淀出现或溶液上层出现清液的情况，确定其分散稳定性；粘度杯测定油墨在不同温度储存条件下的粘度；测定结果见表3。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种水性热转印油墨用稀释剂，其特征在于，包括增稠剂、去离子水、冲淡剂、分散剂和助剂，所述增稠剂的制备方法包括以下步骤：
（1）称取2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶并溶解在二丙二醇二甲醚溶剂中，在保护气氛下，边搅拌边缓慢加入二异氰酸酯，加入完成后再在40-50℃下搅拌反应2-8h，反应完成后制得第一混合溶液，加入二月桂酸二丁基锡，在搅拌条件下，将所述第一混合溶液缓慢加入到长链烷基二醇的二甲基甲酰胺溶液中，加入完成后升温至60-80℃并继续搅拌反应0.5-2h，反应完成后加入正己烷溶剂稀释反应体系，分离沉淀、经洗涤、干燥后制得产物A；
（2）称取干燥的聚乙二醇并分散溶解在二甲基甲酰胺溶剂中，在保护气氛下，加入二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，升温至60-80℃并保温反应0.5-2h，反应结束后冷却至室温，在搅拌条件下，加入乙醚稀释反应体系，分离沉淀，经洗涤、干燥后制得产物B；
（3）将所述产物B分散溶解在二甲基甲酰胺溶剂中，加入所述产物A和二月桂酸二丁基锡，在保护气氛下，升温至60-80℃并保温反应0.5-2h，反应结束后冷却至室温，在搅拌条件下，加入乙醚稀释反应体系，分离沉淀，经洗涤、干燥后制得所述增稠剂；
所述长链烷基二醇为具有端羟基的长链烷基二醇，碳原子数在4-12；所述2-氨基-4-羟基-6-甲基嘧啶与所述二异氰酸酯、所述长链烷基二醇的摩尔比为1：（1-1.05）：（0.98-1）；
步骤（2）中所述聚乙二醇的聚合度在40-100，所述聚乙二醇与所述二异氰酸酯的摩尔比例为1：（8-20）；
所述产物A与所述产物B的质量比例为1：（4.5-5）。
2.根据权利要求1所述的一种水性热转印油墨用稀释剂，其特征在于，按重量份数剂，所述稀释剂包括如下的组分组成：增稠剂2-6份、去离子水50-60份、冲淡剂30-45份、分散剂0.1-1份和助剂0.1-2份。
3.根据权利要求1所述的一种水性热转印油墨用稀释剂，其特征在于，所述冲淡剂为水性醛酮树脂、水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸乳液、羟丙基甲基纤维素中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种水性热转印油墨用稀释剂，其特征在于，所述分散剂为烷基醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐与聚乙二醇的溶液混合物。
5.根据权利要求1所述的一种水性热转印油墨用稀释剂，其特征在于，所述助剂为渗透剂、消泡剂、pH稳定剂、抗氧剂中的一种或多种。
6.根据权利要求2-5之一所述的一种水性热转印油墨用稀释剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备所述增稠剂，备用；
S2、将所述增稠剂与部分去离子水混合，搅拌升温至分散溶解完全，保温备用；
S3、将所述冲淡剂与余量的去离子水混合，加入分散剂，充分混合加入步骤S2的增稠剂溶液，混合均匀后加入所述助剂，再次混合均匀后制得所述水性热转印油墨用稀释剂。
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