一种聚氨酯油墨制造技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯油墨，包括质量份数为如下的组分：聚氨酯乳液55，水25，立索尔红11，氨水2，流平剂0.5，分散剂2，消泡剂0.5，乙醇4；该聚氨酯油墨的制备方法操作简单，安全环保，降低了生产成本，适合工业化生产，采用该方法制备的聚氨酯油墨分散性好，存储稳定性高，具有优异的印刷适性、高耐热性、高剥离强度和高附着力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油墨领域，尤其是一种聚氨酯油墨。
技术介绍
油墨作为现代印刷工业的基础原材料,其发展与国民经济发展息息相关,与印刷工业的发展更为密切。自改革开放以来,随着我国经济的快速增长,印刷工业也取到较大的发展。根据2013年印刷企业年度核验的统计,2012年中国印刷业实现总产值9510.13亿元,全行业资产总额为10461.29亿元,利润总额为724.98亿元。受益于国内印刷工业的快速发展,我国油墨消费量、版材消耗量和纸及纸板等印刷耗材均保持两位数的高速增长,2010年全国油墨总产量58.99万吨,首次超过德国、日本,位居世界第二,我国油墨产业正处于发展的黄金期。水性油墨是传统油墨升级换代产品,以水为稀释剂,不含苯、甲苯、二甲苯、甲酸。水性树脂相对于传统溶剂型树脂能极大地减少VOC的排放。不但能有效降低对环境的影响,而且还有助于降低职业病发生的机率。2004年欧盟已立法严禁生产和使用溶剂型油墨。但在我国,溶剂型油墨的生产和应用仍大行其道,发展水性油墨已经刻不容缓。其中水性聚氨酯油墨是以水性聚氨酯为连接料的水性油墨，以水性聚氨酯作为连接料，可赋予油墨良好的耐磨擦、耐溶剂、耐低温、高光泽等性能，并且不含挥发性的有机溶剂，对环境无污染，符合环保的要求，已成功应用于食品包装袋、药品包装袋、儿童玩具包装袋等印刷产品中，印刷方式主要以柔性版印刷和凹版印刷为主。目前，用于薄膜袋印刷的油墨主要是溶剂型油墨。溶剂型油墨所使用的溶剂主要为甲苯、二甲苯和工业酒精等，因此，在生产和印刷过程中会挥发大量的有害气体，破坏大气的臭氧层，而且也会对工作人员的健康和安全产生极大的危害，并且，在印刷完成后其表面也有残留的有毒物质，无法适应人们对环保的需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种能够用于薄膜袋印刷的聚氨酯油墨，该聚氨酯油墨具有优异的印刷适、高耐热性、高剥离强度和高附着力。为实现该技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种聚氨酯油墨，包括质量份数为如下的组分：聚氨酯乳液55，水25，立索尔红11，氨水2，流平剂0.5，分散剂2，消泡剂0.5，乙醇4；制备所述聚氨酯乳液的原料包括异佛尔酮二异氰酸醋(IPDI)200质量份；聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA),300质量份；聚乙二醇(PEG),150质量份；2,2-二羟甲基丙酸(DMPA),45质量份；丁酮,35质量份；丙酮,35质量份；三乙胺(TED),30质量份；乙二胺(EDA),10质量份；二月桂酸二丁基锡(DBTDL),10质量份。本专利技术还提供一种聚氨酯油墨的制备方法,将聚氨酯乳液，水，立索尔红，氨水，流平剂，分散剂，消泡剂，乙醇加入到砂磨机中，研磨至合格细度，制成色浆；取定量的色浆在油墨混匀装置上进行混合，其中砂磨机转速为1800-1900r/min。优选地，所述砂磨机转速为1850r/min。进一步地，所述聚氨酯乳液的制备包括如下步骤：（1）PBA、PEG、DMAP在真空干燥烘箱130℃下干燥3一4小时,EDA、TED在瓶中放入定量固体Na0H,DMPA用CaCl2脱水处理；（2）在经过充分干燥并用干燥N2保护的，装有温度计、搅拌器、冷凝管干燥的圆底三口烧瓶中加入PBA、小分子醇、DMPA、丁酮和IPDI,再加入DBTDL,温度逐步升到65℃一95℃反应2.5-3h,通过二丁胺滴定法确定达到理论的异氰酸根(NCO)值；（3）降温到35℃-45℃,加入三乙胺中和,反应30-45min保证羟基被完全中和，加入少量丁酮调解黏度；（4）将一定量的去离子水加入到溶液中,在温度为15-25℃下进行剪切乳化半小时,乳化完毕,再升温至70℃在搅拌下滴加扩链剂,制得水性聚氨醋。进一步地，所述油墨混匀装置包括公转电机1、公转电机转动轴2、支架3、两个混合套杯4、自转电机5、自转电机旋转轴6、同步轮一7、同步轮皮带一8、同步轮二9、斜齿轮一10、两个斜齿轮二11、四个同步轮三12、四个轴承13、两个同步轮皮带二15，所述油墨混匀装置的公转半径R=400mm，自转半径即混合套杯的半径r=100mm，高度h=200mm，混合套杯的倾斜角为45º，公转由公转电机1驱动公转电机转动轴2旋转，带动杯套支架3同步转动，两个混合杯套4随着该支架3一起旋转，旋转的轴心是公转电机转动轴2；自转由自转电机5带动自转电机旋转轴6旋转，同步轮一7旋转后通过同步轮皮带一8带动同步轮二9旋转，同步轮二9与斜齿轮一10固定连接并带动斜齿轮一10转动，斜齿轮一10带动与之啮合的两个斜齿轮二11转动，同步轮三12中的一个同步轮与相应的斜齿轮二11固联在一起同步转动，通过相应的同步轮皮带二15，带动两个杯套的同步轮三12旋转，从而带动混合杯套4转动。进一步地，所述两个杯套同步轮三12上还分别设有搅拌轴，搅拌轴深入混合杯套中，搅拌轴上设有搅拌桨，所述搅拌浆位于混合杯套中；所述搅拌桨由空心轴和桨叶组成，所述桨叶包括前部叶片和尾部叶片两部分，所述前部叶片为螺旋结构，所述尾部叶片为平直叶片，所述前部叶片和尾部叶片均固定于空心轴外表面上，两部分叶片之间由圆弧光滑过渡；所述桨叶边缘上开有一个或多个V形、矩形、梯形或半圆形切口，所述前部叶片上开有导流槽。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：聚氨酯油墨的制备方法操作简单，安全环保，降低了生产成本，适合工业化生产，采用该方法制备的聚氨酯油墨分散性好，存储稳定性高，具有优异的印刷适性、高耐热性、高剥离强度和高附着力。附图说明图1是本专利技术的砂磨机的研磨转速对油墨分散性能的影响关系图。图2为本专利技术的油墨混匀装置结构图。图3为本专利技术的油墨混匀装置中的搅拌桨结构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要注意的是，本专利技术中提及的各个商品型号或通讯协议及各技术术语，都是所属
中早已明确知晓的技术用语，故不再做过多解释。实施例一。在本实施例中采用的具体原料如下：异佛尔酮二异氰酸酯(简称IPDI),英文名为:IsophoroneDiisocyanate,无色或浅黄色液体、有毒、有强烈的催泪作用，是一种新型的不泛黄二异氰酸酯单体，是制备聚氨酯涂料和胶黏剂的重要原料,由它制得的产品具有优良的光稳定性和耐化学药品性,使其色泽不会泛黄；工业级,德国拜耳公司。聚己二酸丁二醇酯二醇(简称PBA),英文名称:poly-l,4-butyleneadipateglycol,由己二酸、1,4-丁二醇缩聚反应而成。常温下白色蜡状固体,结晶性好,用作软段能赋予聚氨酯树脂良好的力学性能和粘结性能,因此常用于聚氨酯弹性体、聚氨酯胶黏剂的制备；工业级,上海东旭化工有限公司。聚乙二醇(PEG,Mn=1000),工业级,天津试剂厂。2,2-二羟甲基丙酸(简称DMPA),英文名称:2,2-DimethylolPropionicAcid；白色结晶粉末,熔点为175-185°C,在水性聚氨酯制备中,作为阴离子型亲水扩链剂,还可以提供亲水基团羧基,能提高树脂的水溶性和分散性能；并引入极性基团,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯油墨，包括质量份数为如下的组分：聚氨酯乳液55，水25，立索尔红11，氨水2，流平剂0.5，分散剂2，消泡剂0.5，乙醇4；其特征在于：制备所述聚氨酯乳液的原料包括异佛尔酮二异氰酸醋(IPDI)200质量份；聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA),300质量份；聚乙二醇(PEG),150质量份；2,2‑二羟甲基丙酸(DMPA),45质量份；丁酮,35质量份；丙酮,35质量份；三乙胺(TED),30质量份；乙二胺(EDA),10质量份；二月桂酸二丁基锡(DBTDL),10质量份。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯油墨，包括质量份数为如下的组分：聚氨酯乳液55，水25，立索尔红11，氨水2，流平剂0.5，分散剂2，消泡剂0.5，乙醇4；其特征在于：制备所述聚氨酯乳液的原料包括异佛尔酮二异氰酸醋(IPDI)200质量份；聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA),300质量份；聚乙二醇(PEG),150质量份；2,2-二羟甲基丙酸(DMPA),45质量份；丁酮,35质量份；丙酮,35质量份；三乙胺(TED),30质量份；乙二胺(EDA),10质量份；二月桂酸二丁基锡(DBTDL),10质量份。2.制造如权利要求1所述的一种聚氨酯油墨的制备方法,其特征在于，将聚氨酯乳液，水，立索尔红，氨水，流平剂，分散剂，消泡剂，乙醇加入到砂磨机中，研磨至合格细度，制成色浆；取定量的色浆在油墨混匀装置上进行混合，其中砂磨机转速为1800-1900r/min。3.根据权利要求2所述的一种聚氨酯油墨的制备方法,其特征在于，所述聚氨酯乳液的制备包括如下步骤：（1）PBA、PEG、DMAP在真空干燥烘箱130℃下干燥3一4小时,EDA、TED在瓶中放入定量固体Na0H,DMPA用CaCl2脱水处理；（2）在经过充分干燥并用干燥N2保护的，装有温度计、搅拌器、冷凝管干燥的圆底三口烧瓶中加入PBA、小分子醇、DMPA、丁酮和IPDI,再加入DBTDL,温度逐步升到65℃一95℃反应2.5-3h,通过二丁胺滴定法确定达到理论的异氰酸根(NCO)值；（3）降温到35℃-45℃,加入三乙胺中和,反应30-45min保证羟基被完全中和，加入少量丁酮调解黏度；（4）将一定量的去离子水加入到溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文涛，
申请(专利权)人：张文涛，
类型：发明
国别省市：湖北;42