松烟墨的制备方法技术

本发明专利技术公开了医疗包装用松烟墨组合物的制备方法，包括如下工序：1）向反应釜中加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸及丙烯酸羟乙酯，聚合得到混合单体溶液；2）向混合单体溶液中加入偶氮二异丁腈和双丙酮丙烯酰胺搅拌得到初级溶液；3）向烧瓶内加入丙二醇甲醚醋酸酯和二甲基甲酰胺，混合得到次级溶剂液；4）向次级溶液中加入三乙胺、氨水、蒸馏水及PH调节剂，得到水性丙烯酸酯树脂；5）向分散罐中加入水性丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯乳液、水性色浆、去离子水及消泡剂，搅拌得到粗产物；6）粗产物中加入成膜助剂和消泡剂，搅拌得到医疗包装用松烟墨组合物。由发明专利技术制得的医疗包装用松烟墨组合物，既可以保持在PE/PP薄膜上好的涂膜着色性和附着力，还可以提高涂膜的耐水性及成膜性。

Preparation method of soot ink

The invention discloses a method for preparing ink pine composition for medical packaging, comprises the following steps: 1) with methyl methacrylate, butyl acrylate, acrylic acid and hydroxy ethyl acrylate to reactor, polymerization of monomer mixture solution; 2) mixing to mixed monomer solution adding two azo isobutyronitrile and diacetone to obtain the primary acrylamide solution; 3) added to propylene glycol ether acetate and two methyl formamide flask, mixed solvent to get the secondary liquid; 4) to the secondary solution adding three triethylamine, ammonia water, distilled water and PH regulator, water soluble acrylate resin; 5) is added to the dispersion tank water soluble acrylate resin, acrylate emulsion, water paste, deionized water and defoaming agent, stirring to obtain crude product; 6) the crude product adding film-forming agent and defoaming agent, stirring to obtain medical packaging Songyan ink composition. The prepared medical packaging Songyan ink composition, can keep on the PE/PP film good coloring coating and adhesion, but also can improve the water resistance of the coating and film.

【技术实现步骤摘要】
松烟墨的制备方法
本专利技术涉及松烟墨
，尤其是涉及医疗包装用松烟墨组合物的制备方法。
技术介绍
在环境保护意识逐渐增强的情况下，尤其是在食品、儿童玩具和医疗包装领域，水性松烟墨最终必然代替溶剂型松烟墨。但水性松烟墨的溶剂水是极性材料，通常很难在低极性的PP、PE、OPP、PO等塑料薄膜表面润湿。要提高在塑料薄膜上的附着力，在配备水性松烟墨时需重点考虑连结料与塑料薄膜的粘结力大小。由于水性丙烯酸酯树脂具有色浅、透明度高、耐候性好等优点；水性丙烯酸酯乳液具有优异的涂膜光泽度、硬度及耐水性，因而它们被广泛应用于产品包装领域。目前，水性丙烯酸酯乳液在PE/PP薄膜上仍然存在成膜性差及附着力差的问题；而水性丙烯酸酯树脂通常采用高温交联固化来提高涂膜的附着力，但是PE/PP薄膜高温时易卷曲发生变形，且在PE/PP薄膜上的其他性能亦不能满足需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供医疗包装用松烟墨组合物的制备方法，由本专利技术制得的松烟墨不仅能在PE/PP薄膜上具有优异的着色力、附着力、抗粘连性及耐干摩擦性，还具有良好的耐水性和耐湿摩擦性。本专利技术的目的主要通过以下技术方案实现：医疗包装用松烟墨组合物的制备方法，包括如下工序：1）向反应釜中加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸及丙烯酸羟乙酯，聚合得到混合单体溶液，备用；2）向工序1）所得的混合单体溶液中加入偶氮二异丁腈和双丙酮丙烯酰胺，在25℃的温度下，按350~500r/min的转速搅拌20min，得到初级溶液，备用；3）取一烧瓶，向该烧瓶内加入氧乙烯醚、聚丙烯酸钠、丙二醇甲醚醋酸酯和二甲基甲酰胺，混合得到溶剂液，加热至75~90℃，再向溶剂液中匀速滴加所述工序2）所得的初级溶液，滴加时间控制在2h~4h，滴加时的反应温度控制在75~90℃，滴加完毕后保持温度在80~90℃，静置2h~4h，得到次级溶液，备用；4）控制温度在40~50℃，向工序3）所得的次级溶液中加入聚酰胺蜡、三乙胺、氨水、蒸馏水及PH调节剂，调节PH值为8~9，再加入己二酸二酰肼，混合均匀得到水性丙烯酸酯树脂，备用；5）取一分散罐，向其中加入丙烯酸酯乳液、水性色浆、去离子水、消泡剂以及工序4）所得的水性丙烯酸酯树脂，在25℃的温度下，按800~1200r/min的转速搅拌15min，得到粗产物，备用；6）向工序5）所得的粗产物中加入成膜助剂和消泡剂，在25℃的温度下，按300~500r/min的转速搅拌10min，得到医疗包装用松烟墨组合物；所述水性丙烯酸酯树脂各组成成分的质量配比为：甲基丙烯酸甲酯12~18份，丙烯酸丁酯12~18份，丙烯酸4~8份，丙烯酸羟乙酯1.5~2.5份，双丙酮丙烯酰胺0.5~1份，丙二醇甲醚醋酸酯33~46份，二甲基甲酰胺16~23份，氧乙烯醚3~6份，聚丙烯酸钠1~3份，聚酰胺蜡1~3份，偶氮二异丁腈0.5~1份，己二酸二酰肼0.5~0.8份，三乙胺1.5~3份，氨水1~3份，蒸馏水80~160份；所述医疗包装用松烟墨组合物各组成成分的质量分数为：水性丙烯酸酯树脂50~60%，丙烯酸酯乳液15~25%，水性色浆15~25%，去离子水10~20%，成膜助剂0.2~0.5%，消泡剂0.2~0.3%，余量为氨水。本专利技术中采用水性丙烯酸酯树脂和丙烯酸酯乳液作为连结料，它们的性能基本决定了水性松烟墨的性能，具体地，连结料的水溶性不但关系到水性松烟墨的储存稳定性和印刷涂膜过程，还影响到松烟墨的印刷质量。水性丙烯酸酯树脂的固含量较低，对颜料色浆的分散性好，在PE/PP薄膜上的着色性极好，附着力高。丙烯酸酯乳液的固含量较高，在PE/PP薄膜上的着色性较差，但它的涂膜耐水性及耐湿摩擦性较好。将两者复配作为连结料，既可以保持水性松烟墨在PE/PP薄膜上好的涂膜着色性和附着力，还可以提高涂膜的耐水性、成膜性。水性松烟墨在生产制备过程中由于要不断的研磨、搅拌，难免会产生大量气泡，这样会影响包装和涂膜性能。因而本专利技术加入有微量的消泡剂，这样可以有效缓解上述问题。成膜助剂又称聚结助剂，它能促进高分子化合物塑形流动和弹性变形，改善聚结性能。树脂的水溶性主要与亲水基团及含量相关。根据PE/PP薄膜上松烟墨的室温干燥成膜性，同时为达到优异的综合性能，水性丙烯酸酯树脂选用如下组分进行聚合：甲基丙烯酸甲酯作为硬单体，它的玻璃化温度高，这样可提高聚合物的硬度、耐候性及耐水性等。丙烯酸丁酯作为软单体，可提高胶膜的柔韧性，增加涂膜附着力。丙烯酸和丙烯酸羟乙酯作为亲水性单体，含有亲水基团羧基、羟基等，可提高聚合物的水溶性，进而使得树脂性能更加稳定。双丙酮丙烯酰胺作为交联单体，己二酸二酰肼作为交联剂，双丙酮丙烯酰胺可引入反应基团酮羰基和己二酸二酰肼的氨基低温自交联，使得树脂可以在低温发生自交联反应，这样不仅可提高涂膜的附着力、硬度和耐水性等性能，还可将其应用于PE/PP薄膜上。在自由基聚合反应中，聚合速度主要取决于引发速率的快慢，而引发速率又与引发剂的种类相关。选用偶氮二异丁腈作为引发剂，它可在较低的聚合温度下反应，可制得低粘度、颜色浅的树脂。在溶液聚合过程中，溶剂对聚合反应及聚合产物会产生很大影响，本专利技术选用丙二醇甲醚醋酸酯作为主溶剂，它的分子结构式中既有醚键又有羰基，羰基还形成了酯基的结构，还带有烷基；它同时具备非极性基团和极性基团，这两部分基团既相互制约排斥，又有各自的作用，因此，它能够溶解极性和非极性物质。选用二甲基甲酰胺作为助溶剂，它能与水、醇类及醇醚类物质混溶。本专利技术选用三乙胺和氨水作为中和剂，它们可中和合成树脂中的羧基单体，而树脂中的羧基只有中和成盐后，树脂才有良好的水溶稳定性。随着中和度的提高，树脂的溶解速度加快，树脂透明度也越来越好，同时粘度也越大。但粘度过高，树脂复配使用时涂膜难度加大，易堵塞设备。为达到水溶稳定性、粘度和透明度之间的平衡，可选用90%中和度的水性树脂。为得到树脂聚合物适当的玻璃化转变温度，进一步地，所述甲基丙烯酸甲酯、所述丙烯酸丁酯、所述丙烯酸及所述丙烯酸羟乙酯的总份数为a，所述甲基丙烯酸甲酯的份数为a*55%，所述丙烯酸丁酯的份数为a*30%。由于水性松烟墨的施工温度不能太高，因而在保证达到树脂成膜时硬度需求的前提下控制水性树脂的最低成膜温度。本专利技术通过控制硬单体和软单体的份数以调节树脂的玻璃转变温度以达到硬度和最低成膜温度之间的平衡。为达到良好的水溶稳定性和涂膜性能，进一步地，所述丙烯酸的份数为a*9.2%，所述丙烯酸羟乙酯的份数为a*5.8%。丙烯酸主要是提高树脂的水溶稳定性及涂膜的附着力；丙烯酸羟乙酯主要是引入反应基团羟基，改善树脂的水溶稳定性，提高反应后涂膜的附着力和交联度。进一步地，所述甲基丙烯酸甲酯、所述丙烯酸丁酯、所述丙烯酸、所述丙烯酸羟乙酯及双丙酮丙烯酰胺的总份数为b，所述偶氮二异丁腈的份数为b*2%。聚合反应中，偶氮二异丁腈的浓度反比于聚合物的分子量。具体地，随着偶氮二异丁腈用量的增加，树脂聚合物的分子量低幅度变小，尤其是当用量从b*1%增至b*2%时，影响并不明显；而当偶氮二异丁腈用量过高时，反应产生的热量不易控制，会给大量生产带来危险。此外，偶氮二异丁腈的成本较高，储存和运输也相当麻烦，用量过多也会增加产品成本。因而，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
医疗包装用松烟墨组合物的制备方法，其特征在于：包括如下工序：1）向反应釜中加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸及丙烯酸羟乙酯，聚合得到混合单体溶液，备用；2）向工序1）所得的混合单体溶液中加入偶氮二异丁腈和双丙酮丙烯酰胺，在25℃的温度下，按350~500r/min的转速搅拌20min，得到初级溶液，备用；3）取一烧瓶，向该烧瓶内加入氧乙烯醚、聚丙烯酸钠、丙二醇甲醚醋酸酯和二甲基甲酰胺，混合得到溶剂液，加热至75~90℃，再向溶剂液中匀速滴加所述工序2）所得的初级溶液，滴加时间控制在2h~4h，滴加时的反应温度控制在75~90℃，滴加完毕后保持温度在80~90℃，静置2h~4h，得到次级溶液，备用；4）控制温度在40~50℃，向工序3）所得的次级溶液中加入聚酰胺蜡、三乙胺、氨水、蒸馏水及PH调节剂，调节PH值为8~9，再加入己二酸二酰肼，混合均匀得到水性丙烯酸酯树脂，备用；5）取一分散罐，向其中加入丙烯酸酯乳液、水性色浆、去离子水、消泡剂以及工序4）所得的水性丙烯酸酯树脂，在25℃的温度下，按800~1200r/min的转速搅拌15min，得到粗产物，备用；6）向工序5）所得的粗产物中加入成膜助剂和消泡剂，在25℃的温度下，按300~500r/min的转速搅拌10min，得到医疗包装用松烟墨组合物；所述水性丙烯酸酯树脂各组成成分的质量配比为：甲基丙烯酸甲酯12~18份，丙烯酸丁酯12~18份，丙烯酸4~8份，丙烯酸羟乙酯1.5~2.5份，双丙酮丙烯酰胺0.5~1份，丙二醇甲醚醋酸酯33~46份，二甲基甲酰胺16~23份，氧乙烯醚3~6份，聚丙烯酸钠1~3份，聚酰胺蜡1~3份，偶氮二异丁腈0.5~1份，己二酸二酰肼0.5~0.8份，三乙胺1.5~3份，氨水1~3份，蒸馏水80~160份；所述医疗包装用松烟墨组合物各组成成分的质量分数为：水性丙烯酸酯树脂50~60%，丙烯酸酯乳液15~25%，水性色浆15~25%，去离子水10~20%，成膜助剂0.2~0.5%，消泡剂0.2~0.3%，余量为氨水。...

【技术特征摘要】
1.医疗包装用松烟墨组合物的制备方法，其特征在于：包括如下工序：1）向反应釜中加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸及丙烯酸羟乙酯，聚合得到混合单体溶液，备用；2）向工序1）所得的混合单体溶液中加入偶氮二异丁腈和双丙酮丙烯酰胺，在25℃的温度下，按350~500r/min的转速搅拌20min，得到初级溶液，备用；3）取一烧瓶，向该烧瓶内加入氧乙烯醚、聚丙烯酸钠、丙二醇甲醚醋酸酯和二甲基甲酰胺，混合得到溶剂液，加热至75~90℃，再向溶剂液中匀速滴加所述工序2）所得的初级溶液，滴加时间控制在2h~4h，滴加时的反应温度控制在75~90℃，滴加完毕后保持温度在80~90℃，静置2h~4h，得到次级溶液，备用；4）控制温度在40~50℃，向工序3）所得的次级溶液中加入聚酰胺蜡、三乙胺、氨水、蒸馏水及PH调节剂，调节PH值为8~9，再加入己二酸二酰肼，混合均匀得到水性丙烯酸酯树脂，备用；5）取一分散罐，向其中加入丙烯酸酯乳液、水性色浆、去离子水、消泡剂以及工序...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭忠芳，
申请(专利权)人：彭忠芳，
类型：发明
国别省市：重庆,50