一种用于纸材料的感温变色水性油墨及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于纸材料的感温变色水性油墨及其制备方法，涉及油墨技术领域。制备方法为：将10‑20重量份的连接料、2‑5重量份的交联剂、50‑70重量份的溶剂、1‑2重量份的流平剂、0.5‑1.5重量份的润湿剂在80‑95℃条件下以搅拌20～30min，然后静置10～20min，形成混合物；S2，将8‑13重量份的消泡剂加入到所述混合物中，搅拌混合5～10min后，加入2‑6重量份的感温可逆变色粉和1‑3重量份的粘合剂，搅拌3～8min。制得的水性油墨在纸制材料承印物上具有出色的附着力，价格便宜，对环境、人体无危害，能极大扩展感温可逆变色材料在包装防伪印刷中的应用。

A temperature sensitive and water-borne ink for paper material and its preparation method

The invention provides a temperature sensitive and water-borne ink for paper material and a preparation method thereof, relating to the technical field of ink. The preparation method is to mix the connecting material of 10 weight 20 weight, the crosslinker of 2 weight 5 parts, 50 solvent of 70 weight, the leveling agent of 1 2 weight portions, and the wetting agent of 0.5 1.5 weight in 80 95 C under the condition of stirring 20 ~ 30min, and then statically lay down to 20min to form a mixture; S2. In the mixture, the mixture is stirred for 5 to 10 minutes, then 2_6weight percentages of temperature reversible discoloration powder and 1_3weight percentages of binder are added and stirred for 3 to 8 minutes. The prepared water-based ink has excellent adhesion on the paper material, which is cheap and has no harm to the environment and the human body. It can greatly expand the application of reversible color changing material in packaging anti-counterfeit printing.

【技术实现步骤摘要】
一种用于纸材料的感温变色水性油墨及其制备方法
本专利技术涉及油墨
，且特别涉及一种用于纸材料的感温变色水性油墨及其制备方法。
技术介绍
水性油墨也简称水墨，水性油墨是由连接剂、交联剂、溶剂、助剂、颜料及相关添加剂经化学过程和物理混合而制得的水基印刷油墨。随着中国近些年来随着包装行业的迅猛发展，使中国的油墨行业得到了较大拓展。尤其是近几年中国包装业在追求印刷精美的同时，还需要突出了环保的概念，相对环保的水性油墨系列的发展更是得到了前所未有的提升。因此对人的身体健康无危害、对环境污染小，更环保的感温变色水性油墨广泛应用于印刷食品、医药、烟酒防伪标识等包装防伪材料。但是由于目前水性油墨大部分存在不抗乙醇和水、干燥慢、光泽度差、环境适应能力差、易造成纸制产品收缩等弊端。这主要是由于水的表面张力较高(72达因/厘米)，导致油墨难润湿，干燥缓慢。所以研制出性能更佳的水性油墨是非常有必要的。感温变色颜料是一种随温度上升或下降而反复改变颜色的微胶囊，微胶囊化的可逆感温变色物质称为可逆感温变色颜料，也俗称温变颜料、感温粉或温变粉等。这种颜料的颗粒呈圆球状，平均直径为2～7μm。其内部是变色物质，外部是一层厚约0.2～0.5μm既不能溶解也不会融化的透明外壳。现在感温变色颜料已应用于防伪等领域，但是将感温变色材料应用于水性油墨时，往往存在附着力低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于纸材料的感温变色水性油墨的制备方法，此制备方法简单，适用于工业化大规模生产。本专利技术的另一目的在于提供一种用于纸材料的感温变色水性油墨，安全环保，适用于纸材料，安全环保，附着性能好。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种用于纸材料的感温变色水性油墨的制备方法，包括以下步骤：S1，将10-20重量份的连接料、2-5重量份的交联剂、50-70重量份的溶剂、1-2重量份的流平剂、0.5-1.5重量份的润湿剂在80-95℃条件下以搅拌20～30min，然后静置10～20min，形成混合物；S2，将8-13重量份的消泡剂加入到所述混合物中，搅拌混合5～10min后，加入2-6重量份的感温可逆变色粉和1-3重量份的助剂，搅拌3～8min。本专利技术提出一种用于纸材料的感温变色水性油墨，其根据上述的制备方法制得。本专利技术实施例的用于纸材料的感温变色水性油墨及其制备方法的有益效果是：制备方法简单，各项参数容易控制，制得的水性油墨在纸制材料承印物上具有出色的附着力，耐高温、耐低温性能优良，且感温变色效果好，灵敏度高。且价格便宜，对环境、人体无危害，能极大扩展感温可逆变色材料在包装防伪印刷中的应用。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的用于纸材料的感温变色水性油墨及其制备方法进行具体说明。本专利技术实施例提供一种用于纸材料的感温变色水性油墨的制备方法，包括以下步骤：S1，将10-20重量份的连接料、2-5重量份的交联剂、50-70重量份的溶剂、1-2重量份的流平剂、0.5-1.5重量份的润湿剂在80-95℃条件下以搅拌20～30min，然后静置10～20min，形成混合物；S2，将8-13重量份的消泡剂加入到所述混合物中，搅拌混合5～10min后，加入2-6重量份的感温可逆变色粉和1-3重量份的助剂，搅拌3～8min。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，感温可逆变色粉在使用前，经过预处理：将所述感温可逆变色粉置于多巴胺溶液中，调节pH至8～9，加入木质素磺酸盐，搅拌反应3～6h，分离、干燥。进一步地，多巴胺溶液中多巴胺的浓度为0.5～0.8g/L。木质素磺酸盐和多巴胺的质量比为1:2～4。多巴胺能够在碱性水溶液条件下发生氧化-自聚合反应，在感温可逆变色粉的表面形成高黏附力的聚多巴胺功能表层。聚多巴胺功能表层能够提高感温可逆变色粉的附着力，且能够提高油墨可逆变色的精确度与灵敏度。木质素磺酸盐可以选用木质素磺酸钠等，加入到感温可逆变色粉中，能够有效提高变色粉的耐磨性，且能够降低表面张力，便于变色粉的附着力。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，连接料包括质量比为10:1～2的聚乙烯醇和改性松香树脂。优选地，改性松香树脂为富马酸改性松香树脂。富马酸改性松香树脂的制备方法为：将20g松香投入烧瓶中，通入氮气，加热至松香熔化，加入4g马来酸酐，在180℃反应2h，然后升温至230℃，加入2g的季戊四醇和一定量的催化剂，反应1.5h。进一步地，聚乙烯醇的醇解度为87-89％。连接料对油墨的黏度、附着力、光泽和干燥性能均有很大的影响。聚乙烯醇是水溶性高分子树脂，由聚醋酸乙酯醇解而得，其分子链上含有大量侧基-羟基，具有很好的水溶性，成膜性、粘接力良好。富马酸改性松香树脂在松香树脂中引入活性基团，将聚乙烯陈和改性松香树脂复配使用作为连接料时，能够有效提高水性油墨的耐水性和干燥性能，相比于单独使用聚乙烯醇作为连接料时，成膜性好，耐水性更好，且干燥速度更快。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，交联剂为尿素。采用尿素作为交联剂，能够改善连接料的粘接性和耐水性。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，消泡剂为磷酸三丁酯。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，流平剂为有机硅表面助剂，润湿剂为PE-100。进一步地，流平剂选用BYK-333流平剂。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，感温可逆变色粉的颗粒直径为3-4μm。本专利技术使用的感温可逆变色粉在市场上可轻易购得。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，溶剂为去离子水。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，助剂包括硅溶胶和壳聚糖季铵盐。进一步地，硅溶胶和壳聚糖季铵盐的质量比为3～5:1。硅溶胶作为粘合剂，当其他成分一起印刷在纸材料的表面后，硅溶胶的水分蒸发，胶体离子会附着在纸材料表面，粒子间形成硅氧结合，提高油墨的光泽度和颜料的色料度。壳聚糖季铵盐是壳聚糖经化学改性制得的壳聚糖衍生物，具有良好的水溶性、抗菌性、成膜性等。壳聚糖季铵盐的化学稳定性好，且带阳离子的季铵盐与能够与预处理后的感温可逆变色粉山的磺酸基相结合，进一步提高感温变色粉的色牢度和耐水性。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，步骤S1中，先用15～20r/min的转速于95-110℃条件下对物料进行搅拌3～8min，然后将转速提高至120～160r/min于80-95℃条件下搅拌22～27min。先在低速高温搅拌一小段时间，使物料充分润湿后，再将搅拌速度提高，温度降低，再进行搅拌，能够更好地保证物料的混合均匀，且严格控制反应温度，温度过高，则尿素与连接料交联过程副反应增多，温度过低，则尿素与连接料交联程度低。进一步地，步骤S1在密闭条件下进行搅拌反应，避免尿素分解。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，步骤S2中，加入消泡剂后，用30～50r/min的转速在50-60℃条件下搅拌，降温至20-40℃后，再加入感温可逆变色粉和助剂进行搅拌分散。本专利技术实施例提供一种用于纸材料的感温变色水性油墨，如上述的制备方法制得。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于纸材料的感温变色水性油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将10‑20重量份的连接料、2‑5重量份的交联剂、50‑70重量份的溶剂、1‑2重量份的流平剂、0.5‑1.5重量份的润湿剂在80‑110℃条件下以搅拌20～30min，然后静置10～20min，形成混合物；S2，将8‑13重量份的消泡剂加入到所述混合物中，搅拌混合5～10min后，加入2‑6重量份的感温可逆变色粉和1‑3重量份的助剂，搅拌3～8min。

【技术特征摘要】
1.一种用于纸材料的感温变色水性油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将10-20重量份的连接料、2-5重量份的交联剂、50-70重量份的溶剂、1-2重量份的流平剂、0.5-1.5重量份的润湿剂在80-110℃条件下以搅拌20～30min，然后静置10～20min，形成混合物；S2，将8-13重量份的消泡剂加入到所述混合物中，搅拌混合5～10min后，加入2-6重量份的感温可逆变色粉和1-3重量份的助剂，搅拌3～8min。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述感温可逆变色粉在使用前，经过预处理：将所述感温可逆变色粉置于多巴胺溶液中，调节pH至8～9，加入木质素磺酸盐，搅拌反应3～6h，分离、干燥。3.根据权利要求2所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月婵，谢安，朱诗成，李月婷，
申请(专利权)人：厦门理工学院，厦门浩彩环宝新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35