一种用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液及其制备方法技术

技术编号:12083248 阅读:177 留言:0更新日期:2015-09-19 21:53
本发明专利技术涉及高分子合成技术领域,公开了一种用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液及其制备方法。该丙烯酸乳液由常用的丙烯酸软、硬单体搭配,引入若干特定的功能单体并辅助少量的助乳化剂,在过硫酸氨的引发下通过自由基聚合制备而得。该丙烯酸树脂乳液配制得到的水性塑料油墨应用于塑料基材上表现出:抗水性好、附着力强、耐湿擦性能优异等特性。同时该乳液低表面张力低、快干、优良的醇溶性,使其在应用于塑料基材印刷上表现出的印刷效果与溶剂型塑料油墨表现出的印刷效果相当。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子合成
,具体地说是一种用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液及其制备方法
技术介绍
水性油墨指以水及部分醇等作溶剂的挥发型油墨。油墨随水份的挥发而干燥,印刷过程对环境无污染,油墨对人体无毒害,不易燃烧,安全性好。其主要应用领域是柔印和凹印。在凹印领域,美国80%的凹印印刷品使用水性油墨,40%的塑料印刷采用水性油墨。英国已立法禁止使用溶剂型油墨印刷包装食品用的薄膜。然而,在国内塑料凹版油墨仍以溶剂型油墨为主。近年来,随着人们对环保要求越来越严格,水性塑料油墨将会是当今塑料油墨发展的主要趋势。然而,在推广水性油墨应用于塑料印刷时,面临着诸多技术瓶颈。首先,水性油墨应用于塑料薄膜印刷时,必须满足具备良好的印刷性能。由于水的表面张力较大,难以在薄膜上铺展平整,因此,在制备水性塑料油墨时必须添加其它的溶剂,降低油墨的表面张力,以达到等同于传统溶剂墨的印刷性能。此类助剂主要以醇类为主,以及少量的硅类流平助剂。因此,要求乳液必须具备优异的醇类相容性,即:遇醇类不破乳、不增稠、易冲稀。其次,要求制备水性塑料油墨用的乳液,应用于塑料基材表印时,须与塑料膜表面有较强的附着力和抗水性;应用于塑料基材复合膜印刷时,应该具备较强的复合强度。最后,为了更大的实现实际印刷过程中的生产最大利益化,提高印刷效率,要求该乳液具备快干、不反粘的特性。虽然市面上,早已有一些水性塑料油墨推出,但是产品性能或多或少在某些方面存在一些欠缺,综合性能仍旧无法替代溶剂油墨的地位。究其根源主要是做油墨用的乳液综合性能达不到应用要求。因此,水性塑料油 墨想完全取代溶剂型塑料油墨,最主要问题是要解决乳液的综合性能问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液。本专利技术为实现上述目的,采取以下技术方案予以实现:一种用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液,包括混合物A、混合物B、引发剂一和引发剂二,所述混合物A包括以下组分:占乳液单体质量总量0.5%~1.0%的阴/非复合乳化剂、占乳液单体质量总量1%~5%的附着力促进单体、占混合物A单体质量总量1%~8%的交联单体、占乳液单体质量总量8%~15%的功能性丙烯酸类单体、占乳液单体质量总量18%~40%的软、硬单体和适量的水,软硬单体的玻璃化转变温度在5℃~25℃;引发剂一:占混合物A单体质量总量0.7%~1.0%;所述混合物B为乳液单体质量总量的35%~65%,包括以下组分:占混合物B单体质量总量98.5%~99.5%的软、硬单体和占混合物B单体质量总量0.5%~1.5%的交联单体,软硬单体的玻璃化转变温度在0℃~40℃;引发剂二:占混合物B单体质量总量0.8%~1.2%;所述乳液单体包括附着力促进单体、交联单体、功能性丙烯酸类单体、软单体、硬单体。优选地,所述阴/非复合乳化剂由阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂进行复配,所述阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为1/2~1/1.5。优选地,所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、支链十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯醚硫酸钠、支链十二烷基二苯醚二磺酸钠、磺基琥珀酸烷基酚醚酯钠盐中的任一种;所述非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚类、辛基酚聚氧乙烯醚类、异构碳十三醇聚氧乙烯醚、烷基醇嵌段聚醚中的任一种。优选地,所述附着力促进单体为甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲、氮杂环甲基丙烯酸酯中的一种或者两种的组合。优选地,所述混合物A中的交联单体为N-羟甲基丙烯酰胺、N-异丁氧基亚甲基丙烯酰胺中的任一种;或者为双丙酮丙烯酰胺和已二酸二酰肼的 组合;或者为乙酰乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯和已二胺的组合。当交联单体为双丙酮丙烯酰胺和已二酸二酰肼的组合时,其中,双丙酮丙烯酰胺用量占乳液单体总重量的0.5%-1%,已二酸二酰肼占双丙酮丙烯酰胺用量的40%-50%。当交联单体为乙酰乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯和已二胺的组合时,其中,乙酰乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯用量占乳液单体总重量的0.3%-0.8%,已二胺占乙酰乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯用量的50%-60%。优选地,所述功能性的丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、衣康酸单丁酯中的一种或一种以上的组合。优选地,所述混合物A中的软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯中的任一种或两种的组合,所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯。优选地,所述混合物B中的交联单体为丙烯酸双环戊基酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯中的任一种;或者为乙酰乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯和已二胺的组合。优选地,所述混合物B中的软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯中的任一种或2~3种的组合;所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、苯乙烯中的任一种或一种以上的组合。本专利技术的另一目的在于公开一种上述用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液的制备方法,包括以下步骤:(1)将混合物A中各组分混合并搅拌均匀,制备出预乳液A,备用;(2)将混合物B中各组分混合并搅拌均匀,制备出混合单体B,备用;(3)将引发剂一溶于适量水中并倒入反应釜,加热至80℃~85℃;将预乳液A滴加到反应釜中,控制在2h~2.5h滴完,滴完后保温0.5h~1h,往反应釜中加入占功能性丙烯酸单体质量百分比为80%-120%的氨水,并保温10min~15min;(4)将引发剂二溶于适量水中后加入反应釜,滴加混合单体B,控制在2h~2.5h滴完,保温1h~1.5h,然后降温至室温,出料即可。交联单体为双组份时,是一种可聚合性的功能单体和对应的交联剂的 组合,如双丙酮丙烯酰胺和已二酸二酰肼的组合,或者乙酰乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯和已二胺的组合。其中,可聚合性的功能单体(双丙酮丙烯酰胺或乙酰乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯)能参与聚合,对应的交联剂(已二酸二酰肼或已二胺)则是带双官能团的物质,由后期加入与对应的参与了聚合的功能单体发生化学反应,起到交联作用,使乳液具备较强的抗水性和复合强度。步骤(1)中,当混合物A中交联体系为双组分时,将其中可聚合性的功能单体(双丙酮丙烯酰胺或乙酰乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯)与混合物A中各组分混合均匀,制备出预乳液A,备用。而该组合相对应的交联剂(已二酸二酰肼或已二胺)则在步骤(4)出料之前加入反应液中,搅拌15min后,完成交联。步骤(2)中,当混合物B中交联体系为双组分时,将其中可聚合性的功能单体(双丙酮丙烯酰胺或乙酰乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯)与混合物B中各组分混合均匀,制备出混合单体B,备用。而该组合相对应的交联剂(已二酸二酰肼或已二胺)则在步骤(4)出料之前加入反应液中,搅拌15min后,完成交联。其中,氨水的质量浓度为25%。与现有技术相比,本专利技术的有益效果如下:本专利技术制备工艺相对简单,可控性强,制备出来的乳液稳定性好,低泡。在乳本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液,其特征在于,包括混合物A、混合物B、引发剂一和引发剂二,所述混合物A包括以下组分:占乳液单体质量总量0.5%~1.0%的阴/非复合乳化剂、占乳液单体质量总量1%~5%的附着力促进单体、占混合物A单体质量总量1%~8%的交联单体、占乳液单体质量总量8%~15%的功能性丙烯酸类单体、占乳液单体质量总量18%~40%的软、硬单体和适量的水,其中软硬单体的玻璃化转变温度在5℃~25℃;引发剂一:占混合物A单体质量总量0.7%~1.0%;所述混合物B为乳液单体质量总量的35%~65%,包括以下组分:占混合物B单体质量总量98.5%~99.5%的软、硬单体和占混合物B单体质量总量0.5%~1.5%的交联单体,软硬单体的玻璃化转变温度在0℃~40℃;引发剂二:占混合物B单体质量总量0.8%~1.2%;所述乳液单体包括附着力促进单体、交联单体、功能性丙烯酸类单体、软单体、硬单体。

【技术特征摘要】
1.一种用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液,其特征在于,包括混合
物A、混合物B、引发剂一和引发剂二,
所述混合物A包括以下组分:占乳液单体质量总量0.5%~1.0%的阴/
非复合乳化剂、占乳液单体质量总量1%~5%的附着力促进单体、占混合
物A单体质量总量1%~8%的交联单体、占乳液单体质量总量8%~15%的
功能性丙烯酸类单体、占乳液单体质量总量18%~40%的软、硬单体和适
量的水,其中软硬单体的玻璃化转变温度在5℃~25℃;
引发剂一:占混合物A单体质量总量0.7%~1.0%;
所述混合物B为乳液单体质量总量的35%~65%,包括以下组分:占
混合物B单体质量总量98.5%~99.5%的软、硬单体和占混合物B单体质量
总量0.5%~1.5%的交联单体,软硬单体的玻璃化转变温度在0℃~40℃;
引发剂二:占混合物B单体质量总量0.8%~1.2%;
所述乳液单体包括附着力促进单体、交联单体、功能性丙烯酸类单体、
软单体、硬单体。
2.根据权利要求1所述的一种用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液,
其特征在于,所述阴/非复合乳化剂由阴离子表面活性剂与非离子表面活性
剂进行复配,所述阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为1/2~
1/1.5。
3.根据权利要求2所述的一种用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液,
其特征在于,所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、支链十二烷基苯
磺酸钠、聚氧乙烯醚硫酸钠、支链十二烷基二苯醚二磺酸钠、磺基琥珀酸
烷基酚醚酯钠盐中的任一种;所述非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚
类、辛基酚聚氧乙烯醚类、异构碳十三醇聚氧乙烯醚、烷基醇嵌段聚醚中
的任一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液,
其特征在于,所述附着力促进单体为甲基丙烯酰胺乙基乙撑脲、氮杂环甲
基丙烯酸酯中的一种或者两种的组合。
5.根据权利要求1所述的一种用于水性塑料油墨的丙烯酸树脂乳液,
其特征在于,所述混合物A中的交联单体为N-羟...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈佳余中华王大田
申请(专利权)人:广东天龙油墨集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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