一种含大豆蛋白的环保改性水性聚氨酯油墨及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含大豆蛋白的环保改性水性聚氨酯油墨，该印刷油墨将大豆蛋白进行改性处理，改性后大豆蛋白能与甲基丙烯酸六氟丁酯和聚合物发生接枝反应，获得了一种高疏水、高粘接力、高环保、低成本的水性油墨，这种油墨成品成膜效果好，流动性佳，防腐耐蚀，触感光滑，耐热抗静电，极大的改善了印刷品的承印效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水性油墨
，尤其涉及一种含大豆蛋白的环保改性水性聚氨酯油墨及其制备方法。
技术介绍
水性油墨是由水溶性树脂、有机颜料、溶剂以及相关助剂构成，其具有优良的环保性，可以缓解当前包装与印刷行业存在污染问题，成为目前及今后油墨行业的重点发展方向。水性聚氨酯油墨具有色彩表现力好、附着力佳、耐油等优点，对各种承印物材料具有广泛的适用性。由于水性聚氨酯中存在亲水基团，其所形成的涂层耐水性、耐热性以及粘弹性欠佳，尤其是耐水性的差异，直接影响印刷产品的使用体验，因此有必要对水性聚氨酯的性能做进一步改进，以完善其性能。《纳米二氧化硅改性水性聚氨酯分散液的制备与表征》一文利用硅烷偶联剂在聚氧化丙烯二醇溶液中水解分散制得纳米二氧化硅聚氧化丙烯二醇分散体，参与水性聚氨酯合成过程，得到了纳米二氧化硅改性的水性聚氨酯乳液，这种方法得到的聚氨酯涂层其疏水性及表面硬度得到了一定的改善，然而其拉伸强度及断裂伸长率随之降低，综合力学性能欠佳，由此可见，在提高水性聚氨酯疏水性的同时获得具备优良力学性能的乳液才是具有实际应用价值的研究重点，也是本专利技术的目的所在。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种含大豆蛋白的环保改性水性聚氨酯油墨及其制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种含大豆蛋白的环保改性水性聚氨酯油墨，该印刷油墨由以下重量份的原料制成：固含量为30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯8-10、水性颜料10-20、大豆蛋白2-3、胶体石墨4-5、甲醇15-20、亚硫酸钠0.01-0.02、浓度为5-10%的戊二醛溶液3-5、十三氟辛基三乙氧基硅烷0.1-0.2、甲基丙烯酸缩水甘油酯1-2、消泡剂0.01-0.02、聚羧酸盐减水剂0.1-0.2、去离子水20-25、浓度为10-15%的过硫酸铵水溶液0.2-0.5、十二烷基磺酸钠0.5-1。所述的一种含大豆蛋白的环保改性水性聚氨酯油墨的制备方法，该制备方法分为以下几个步骤：（1）先将大豆蛋白投入甲醇中，水浴加热至55-60℃后搅拌混合2-3h，随后加入亚硫酸钠，升温至90-100℃，继续搅拌混合1-2h，随后冷却至室温，静置1-2h后除去上层清液，所得沉淀物进行干燥粉碎，所得物料投入1/2重量份的十二烷基磺酸钠/去离子水混合溶液中，搅拌混合均匀后加入戊二醛溶液，加热至50-55℃，混合反应1-2h后加入十三氟辛基三乙氧基硅烷，继续搅拌混合20-30min，随后物料冷却至室温备用；（2）将水性聚氨酯乳液投入四口烧瓶中，加入余量的十二烷基磺酸钠/去离子水溶液，搅拌混合均匀后同时滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和步骤（1）制备的物料，边滴加边搅拌，滴加结束后加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，高速搅拌混合1-2h，随后将反应体系加热至55-60℃，加入1/3重量份的过硫酸铵水溶液，搅拌混合反应1.5-2h后升温至75-80℃，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及过硫酸铵水溶液，滴加完毕后反应1-2h，反应结束后溶液冷却至室温，过滤出料；（3）将步骤（2）制备的物料与其它剩余物料混合，一并投入砂磨机内充分研磨，使所得浆料的粒径为≤5μm，调节体系pH值为7-8，并使用去离子水调节体系粘度，出料即得。本专利技术将大豆蛋白进行改性处理，改性后大豆蛋白能与甲基丙烯酸六氟丁酯和聚合物发生接枝反应，获得了一种高疏水、高粘接力、高环保、低成本的水性油墨，这种油墨成品成膜效果好，流动性佳，防腐耐蚀，触感光滑，耐热抗静电，极大的改善了印刷品的承印效果。具体实施方式一种含大豆蛋白的环保改性水性聚氨酯油墨，该印刷油墨由以下重量份的原料制成：固含量为30%的水性聚氨酯乳液40、甲基丙烯酸六氟丁酯8、水性颜料10、大豆蛋白2、胶体石墨4、甲醇15、亚硫酸钠0.01、浓度为5%的戊二醛溶液3、十三氟辛基三乙氧基硅烷0.1、甲基丙烯酸缩水甘油酯1、消泡剂0.01、聚羧酸盐减水剂0.1、去离子水20、浓度为10%的过硫酸铵水溶液0.2、十二烷基磺酸钠0.5。该油墨的制备方法分为以下几个步骤：（1）先将大豆蛋白投入甲醇中，水浴加热至55℃后搅拌混合2h，随后加入亚硫酸钠，升温至90℃，继续搅拌混合1h，随后冷却至室温，静置1h后除去上层清液，所得沉淀物进行干燥粉碎，所得物料投入1/2重量份的十二烷基磺酸钠/去离子水混合溶液中，搅拌混合均匀后加入戊二醛溶液，加热至50℃，混合反应1h后加入十三氟辛基三乙氧基硅烷，继续搅拌混合20min，随后物料冷却至室温备用；（2）将水性聚氨酯乳液投入四口烧瓶中，加入余量的十二烷基磺酸钠/去离子水溶液，搅拌混合均匀后同时滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和步骤（1）制备的物料，边滴加边搅拌，滴加结束后加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，高速搅拌混合1h，随后将反应体系加热至55℃，加入1/3重量份的过硫酸铵水溶液，搅拌混合反应1.5h后升温至75℃，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及过硫酸铵水溶液，滴加完毕后反应1h，反应结束后溶液冷却至室温，过滤出料；（3）将步骤（2）制备的物料与其它剩余物料混合，一并投入砂磨机内充分研磨，使所得浆料的粒径为≤5μm，调节体系pH值为7，并使用去离子水调节体系粘度，出料即得。将制得的油墨印刷在塑胶基材上，待其完全干燥后，根据相应的国家检测标准，该油墨及其涂层的性能测试结果为：检测项目检测结果粘度1280mpa.s着色力105硬度（铅笔硬度）3H附着力98%光泽度（反射光泽仪60℃）60耐热性（60℃×24h）涂层完整无损坏耐酒精、酸碱性不变色、不开裂、不脱落抗水等级5级本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含大豆蛋白的环保改性水性聚氨酯油墨，其特征在于，该印刷油墨由以下重量份的原料制成：固含量为30‑40%的水性聚氨酯乳液40‑50、甲基丙烯酸六氟丁酯8‑10、水性颜料10‑20、大豆蛋白2‑3、胶体石墨4‑5、甲醇15‑20、亚硫酸钠0.01‑0.02、浓度为5‑10%的戊二醛溶液3‑5、十三氟辛基三乙氧基硅烷0.1‑0.2、甲基丙烯酸缩水甘油酯1‑2、消泡剂0.01‑0.02、聚羧酸盐减水剂0.1‑0.2、去离子水20‑25、浓度为10‑15%的过硫酸铵水溶液0.2‑0.5、十二烷基磺酸钠0.5‑1。

【技术特征摘要】
1.一种含大豆蛋白的环保改性水性聚氨酯油墨，其特征在于，该印刷油墨由以下重量份的原料制成：固含量为30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯8-10、水性颜料10-20、大豆蛋白2-3、胶体石墨4-5、甲醇15-20、亚硫酸钠0.01-0.02、浓度为5-10%的戊二醛溶液3-5、十三氟辛基三乙氧基硅烷0.1-0.2、甲基丙烯酸缩水甘油酯1-2、消泡剂0.01-0.02、聚羧酸盐减水剂0.1-0.2、去离子水20-25、浓度为10-15%的过硫酸铵水溶液0.2-0.5、十二烷基磺酸钠0.5-1。2.如权利要求1所述的一种含大豆蛋白的环保改性水性聚氨酯油墨的制备方法，其特征在于，该制备方法分为以下几个步骤：（1）先将大豆蛋白投入甲醇中，水浴加热至55-60℃后搅拌混合2-3h，随后加入亚硫酸钠，升温至90-100℃，继续搅拌混合1-2h，随后冷却至室温，静置1-2h后除去上层清液，所得沉淀物进行干燥粉碎，所得...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明克，裴大伟，
申请(专利权)人：安徽雅美油墨有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34