一种植物油基环保型胶印单张纸油墨及其制备方法技术

技术编号:19477223 阅读:28 留言:0更新日期:2018-11-17 08:39
本发明专利技术公开一种植物油基环保型胶印单张纸油墨及其制备方法,该油墨原料包括:以重量份计,有机颜料11.3‑14.1份、植物油基胶质油67.9‑70份、低粘度植物油基树脂油8‑10份、大豆油6.6‑10份和助剂0.5‑1份;本发明专利技术采用的植物油基体系使用了纯植物油作为溶剂,植物油的沸点高于VOC,从而VOC的排放微乎其微,安全环保,有效减少对环境的污染和对人体的伤害;本发明专利技术工艺合理,效果显著,有效提高产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种植物油基环保型胶印单张纸油墨及其制备方法
本专利技术涉及印刷油墨
,特别是一种植物油基环保型胶印单张纸油墨及其制备方法。
技术介绍
目前,在化工领域中,企业一方面需要注意降低各种工艺过程的废物排放,以及排放废物、废料的净化处理和环境污染的治理;另一方面,同时应重视开发低污染或无污染的生产产品和生产方法。不但追求高效率和高选择性,而且还要追求产品在反应过程中的“绿色化”。这种“绿色环保型产品”应促使化工产品的反应速率高;副产物少、耗能低、降低原材料的同时也要求反应条件、反应介质以及所生成的产物均低毒或无毒。解决环境污染具有重大的意义。植物油基环保型胶印单张纸油墨具有成本低,油溶性好,性能稳定等特点,广泛用于印刷领域中。而大量快速、精美的胶印印刷形式的应用,也对油墨行业提出了更高要求。现有的矿物油体系胶印单张纸油墨不仅含有很高的矿物油质量比例,导致较高的VOC排放量,还造成对环境、大气、生态的严重污染,而且其含有的PAH(多环芳香烃碳氢化合物)这一较强的致癌物质,对身体健康造成较大的危害。在生产环境中,由于有较高的VOC排放存在印刷适性能的诸多问题,将新型且更为环保的油墨所替代。胶印单张纸油墨正向着高技术含量、高植物油含量、超低VOC排放的方向发展。植物油基环保胶印单张纸油墨以其出色的环保性能和优异的印刷适应性,成为印刷行业主流油墨。因此,提供一种工艺简单,效果显著的植物油基环保型胶印单张纸油墨的制备方法,是该领域科研人员当前亟待解决的难题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种植物油基环保型胶印单张纸油墨及其制备方法,该植物油基环保型胶印单张纸油墨具有超低的VOC排放量(VOC<2%),高性能,质量稳定,油墨高光泽、节能环保型油墨,并且制备工艺简单、成本低。为了达到上述目的,本专利技术首先提供了一种植物油基环保型胶印单张纸油墨,其各种原料组分如下:以重量份计,有机颜料11.3-14.1份,植物油基胶质油67.9-70份,低粘度植物油基树脂油8-10份,大豆油6.6-10份,助剂0.5-1份。本专利技术中,所述植物油基胶质油是通过如下方法获得的:1)200~230℃,在N2的作用保护下,将融化的松香液体、新烷基酚与甲醛的缩合物加入反应釜内,进行缩合物反应1h后,升温至235~245℃,加入多元醇、甘油和酸性催化剂,再升温至245~250℃反应2小时,当AV=30时,补加新烷基酚与甲醛的缩合物继续反应,直至反应物酸价:≤25mgKOH/g,粘度:≥22000mpa·s/25℃,正庚烷容纳度:≥16ml/2g;降温至至130℃,获得高粘度松香改性酚醛树脂;其中,松香、新烷基酚与甲醛的缩合物、多元醇、甘油、酸性催化剂的重量比依次为:54-54.5:40.5-41:2.7-3:0.5:0.31;2)向步骤1)获得的高粘度松香改性酚醛树脂中加入大豆油,180-190℃保温直至树脂完全溶解,再次加入大豆油调整反应物粘度为42000mpa·s/25℃,加入胶凝剂,于175℃时反应至反应物粘度为20-22万mpa·s/25℃,降温至110℃,即获得所述植物油基胶质油;其中,高粘度松香改性酚醛树脂、大豆油、胶凝剂的重量比依次为40-40.5:59-60:0.67-0.68;所述低粘度植物油基树脂油是通过如下方法获得的:A)200~230℃,在N2的作用保护下,将融化的松香液体、新烷基酚与甲醛的缩合物加入反应釜内,进行缩合物反应1h后,升温至235~240℃,加入多元醇、甘油、酸性催化剂,,升温至255~260℃,当AV=36时,反应物酸价:≤25mgKOH/g,粘度:8000-120000mpa·s/25℃,正庚烷容纳度:≥10ml/2g,降温至130℃,即获得低粘度松香改性酚醛树脂;其中,松香、新烷基酚与甲醛的缩合物、多元醇、甘油、酸性催化剂的重量比依次为:57.3-57.9:30-32:2.2-2.5:0.47-0.5:0.18-0.19;B)向步骤A)获得的低粘度松香改性酚醛树脂中加入大豆油,180-190℃保温直至树脂完全溶解,再次加入大豆油调整反应物粘度为50000-80000mpa·s/25℃,降温至110℃,中止反应,获得低粘度植物油基树脂油;其中,低粘度松香改性酚醛树脂与大豆油的质量比为38-39:62-63。进一步,本专利技术中,所述新烷基酚为对-叔丁基苯酚、对-特辛基苯酚、壬基酚、十二烷基酚钟的任意一种或多种。进一步,本专利技术中所述多元醇为丙三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷中的一种或多种。进一步,本专利技术中所述酸性催化剂为烷基、取代芳基磺酸的一种或多种。进一步,本专利技术中所述胶凝剂为螯和铝,如美国FEDCHEM公司生产的M310型号产品。进一步,本专利技术中所述助剂为:抗乳化剂、干燥剂、抗氧剂、分散剂、超细蜡粉、防结皮剂中的一种或者几种。本专利技术同时还提供了该植物油基环保型胶印单张纸油墨的制备方法,具体步骤如下:首先,将所有物料分别经研磨机,研磨至细度为<15μm,研磨机压强为4.5-6.0MPA、研磨温度为25-75℃;然后将植物油基胶质油、有机颜料、低粘度植物油基树脂油投入捏合机内混合均匀,直至出水清澈,获得基墨;向基墨中加入大豆油和助剂,0.6MPA抽真空15min,直至出水清澈,即获得所述植物油基环保型胶印单张纸油墨。本专利技术所述的有机颜料均为市售常规产品,如到联苯胺黄颜料:1277、1278;立索尔宝红5700、5701;酞青蓝7631、153;炭黑303、505和钛白粉中的一种或者几种。本专利技术中,所述的大豆油为市售大豆油,一般是经过高温提取,经过脱脂、脱胶、脱水、脱色、脱臭、脱酸加工而获得的大豆油。与现有油墨相比,本专利技术的有益效果体现在:1、本专利技术采用植物油基体系对于酚醛松香树脂进行反应,调整分子结构和增加溶解性,选择特效催化剂来控制反应速度和进程,使得树脂具有高光泽、快固着的特性。2、本专利技术在制备植物油基胶质油时,对温度要求相对较低,改变了传统矿物油的润湿性能,提高制备温度延长制备时间的生产方式,采用植物油基体系后,可以缩短台时2-6小时,仅此一项就节约能源40%左右。3、植物油基胶质油对颜料的润湿性好,故其制成的油墨展色性好,在相同的颜料含量下,植物油基胶质油体系制成的油墨密度比矿物油体系制成的油墨高15%-20%。换言之,在不降低色浓度的情况下,可以减少油墨中的颜料使用量,从而大大降低了油墨配方的成本,可节省10%-15%的资金。在中、高档油墨体系中有良好的性能体现,特别适合现代高速印刷。4、本专利技术制备的为增加油墨的光泽、合成亮光树脂油墨,适用于高速胶印单张纸印刷机。目前矿物油体系溶剂中存在易挥发的芳香烃类物质,在高温的环境下会释放大量的挥发性有机物质,就是公认的VOC。而本专利技术采用的植物油基体系由于使用了纯植物油作为溶剂,植物油的沸点高于VOC,从而VOC的排放微乎其微,因为矿物油闪点为140℃-180℃,而植物油闪点为230℃-320℃,在高温中产生微量VOC,大大降低了对印刷生产操作人员身体健康和周边环境的危害。因此安全环保,有效减少对环境的污染和对人体的伤害。本专利技术工艺合理,效果显著,有效提高产品质量。具体实施方式以下结合具体较佳实施例,对依据本专利技术提供的具体实施方式详述如下:实施例1制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物油基环保型胶印单张纸油墨,其特征在于,该油墨各料组分如下:以重量份计,有机颜料                     11.3‑14.1 份,植物油基胶质油               67.9‑70 份,低粘度植物油基树脂油         8‑10份,大豆油                       6.6‑10 份,助剂                         0.5‑1份。

【技术特征摘要】
1.一种植物油基环保型胶印单张纸油墨,其特征在于,该油墨各料组分如下:以重量份计,有机颜料11.3-14.1份,植物油基胶质油67.9-70份,低粘度植物油基树脂油8-10份,大豆油6.6-10份,助剂0.5-1份。2.根据权利要求1所述植物油基环保型胶印单张纸油墨,其特征在于,所述植物油基胶质油是通过如下方法获得的:氮气保护下,200~230℃,将融化的松香液体、新烷基酚与甲醛的缩合物反应1h后,升温至235~245℃,加入多元醇、甘油和酸性催化剂,再升温至245~250℃反应2小时,当AV=30时,补加新烷基酚与甲醛的缩合物继续反应,直至反应物酸价:≤25mgKOH/g,粘度:≥22000mpa·s/25℃,正庚烷容纳度:≥16ml/2g;降温至至130℃,获得高粘度松香改性酚醛树脂;其中,松香、新烷基酚与甲醛的缩合物、多元醇、甘油、酸性催化剂的重量比依次为:54-54.5:40.5-41:2.7-3:0.5:0.31;向步骤1)获得的高粘度松香改性酚醛树脂中加入大豆油,180-190℃保温直至树脂完全溶解,再次加入大豆油调整反应物粘度为42000mpa·s/25℃,加入胶凝剂,于175℃时反应至反应物粘度为20-22万mpa·s/25℃,降温至110℃,即获得所述植物油基胶质油;其中,高粘度松香改性酚醛树脂、大豆油、胶凝剂的重量比依次为40-40.5:59-60:0.67-0.68;所述低粘度植物油基树脂油是通过如下方法获得的:氮气保护下,200~230℃,将融化的松香液体、新烷基酚与甲醛的缩合物反应1h后,升温至235~240℃,加入多元醇、甘油、酸性催化剂,,升温至255~260℃,当AV=36时,反应物酸价:≤25mgKOH/g,粘度:800...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘志慧
申请(专利权)人:江苏中润油墨有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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