一种耐磨水性油墨及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨水性油墨及其制备方法。本发明专利技术的耐磨水性油墨，按重量份数计，包括：改性聚合物乳液5‑20份，聚乙烯蜡3‑5份，颜料5‑10份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠2‑6份，去离子水40‑70份。一种耐磨水性油墨制备方法，用于制备所述耐磨水性油墨，包括以下步骤：S1.取3‑5重量份的聚乙烯蜡与5‑10重量份的颜料，加入2‑6重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、5‑20重量份的改性聚合物乳液和40‑70重量份的去离子水并混合：S2.混合后，在2000‑3000rpm搅拌速度下乳化15‑30分钟，并冷却至30℃；S3.乳化并冷却后，加入0.1‑0.6重量份的香精，继续搅拌10‑15分钟，静置冷却即制得耐磨水性油墨。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨水性油墨及其制备方法
本专利技术涉及水性油墨领域，特别是涉及一种耐磨水性油墨及其制备方法。
技术介绍
人类社会文明的发展，对油墨的需求量越来越大，对品质的要求也越来越严格，油墨的年增长已经超过GDP的年增长值。溶剂型油墨释放的有机挥发物(VOC)对环境造成的伤害越来越大，因此，世界主要国家开始限制有机挥发物的排放。可持续发展、绿色环保、绿水青山就是金山银山的发展理念越来越深入人心，迫使工程师与企业开发新型可替代品来减少甚至消除有机挥发物的排放。水性油墨应运而生，与溶剂型油墨相比，其不含挥发性有机物，在使用过程中不伤害施工人员的健康且对大气环境无污染，又能满足人类社会多样化、个性化的需求。随着水性油墨连结料、颜料与加工技术的发展，水性油墨的质量有了极大的提升，品种也越来越多，可以适应比较精细复杂的产品印刷，应用范围越来越广泛，可在多种材料上实现印刷。中国专利技术专利CN108059871A公开了一种提高环保水性油墨附着力的方法，该方法先制备聚多巴胺，并包覆于原位生成的钴铁氧体纳米磁性材料的表面，然后与水性丙烯酸树脂、去离子水、乙醇、有机颜料、消泡剂、流平剂和缓冲剂混合并研磨分散为水性油墨，虽然其可以提高附着力，但其耐磨性不足，且存在单纯混合无机粒子造成相溶性差的问题。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于，提供一种耐磨水性油墨及其制备方法。本专利技术的耐磨水性油墨，按重量份数计，包括：本专利技术的耐磨水性油墨通过将改性聚合物乳液作为原料，使其具有优秀的相溶性和粘附力，实现常温自交联，且使得成膜更致密，干膜附着力好，且高温不反粘；另外，其干燥成膜后具有耐磨耐水的特性，可保持原有材料的特性，延长使用寿命。进一步优选地，还包括按重量份数计的以下组分：增稠剂0.3-0.5份流平剂0.2-0.5份消泡剂0.1-0.4份。进一步优选地，所述改性聚合物乳液由以下步骤制备：s1.将丙烯酸酯类单体作溶剂，加入二异氰酸酯、聚酯多元醇、端羟基聚丁二烯、二羟甲基丁酸、1,4-丁二醇、聚乙二醇甲基丙烯酸酯改性二氧化硅、N-羟乙基丙烯酰胺、单宁酸进行聚合，制备得到聚氨酯并用叔胺中和，脱除溶剂，得到自乳化且含单宁酸与双键的水性聚氨酯阴离子乳液；s2.将s1制备的所述水性聚氨酯阴离子乳液作为种子，加入丙烯酸酯类单体、N-羟乙基丙烯酰胺、衣康酸与反应性乳化剂进行预乳化，得到预乳化液；s3.取s2制备的预乳化液作为种子乳液，并加入过硫酸铵作为引发剂，进行种子乳液聚合得到改性聚合物乳液。单宁酸具有贻贝黏附蛋白的粘附效果的结构特征，对鞋材表面有优秀的粘附力，N-羟乙基丙烯酰胺的引入实现常温自交联使得成膜更致密，干膜附着力好，且高温不反粘。聚乙二醇甲基丙烯酸酯改性纳米二氧化硅和端羟基聚丁二烯可以使油墨干燥成膜后具有耐磨耐水，可保持原有材料美观，延长使用寿命。进一步优选地，所述s1中，将1-6重量份的丙烯酸酯类单体作溶剂，加入20-40重量份的二异氰酸酯、100重量份的聚酯多元醇、5-10重量份的端羟基聚丁二烯、2-5重量份二羟甲基丁酸、0.5-4重量份的1,4-丁二醇，滴加催化剂，恒温在80-85℃，搅拌速度为90-160rpm，反应2-3h；继续加入3-8重量份的聚乙二醇甲基丙烯酸酯改性二氧化硅、0.3-1重量份的N-羟乙基丙烯酰胺、5-11重量份的单宁酸，继续反应1-2h，降温到45℃，加入三乙胺中和，15-30min后加水搅拌分散乳化，在搅拌速度为3300-5200rpm下分散乳化0.5h，脱除溶剂，得到自乳化且含单宁酸与双键的水性聚氨酯阴离子乳液。进一步优选地，所述s2中，将s1制备的所述水性聚氨酯阴离子乳液作为种子，加入10-39重量份的丙烯酸酯类单体、1-10重量份的N-羟乙基丙烯酰胺、1-6重量份的衣康酸与0.5-2.5重量份的反应性乳化剂进行预乳化，得到预乳化液。进一步优选地，所述s3中，取s2制备的10-25重量份的预乳化液作为种子乳液，加入0.1-0.5重量份的碳酸氢钠，并加入0.1-1.2重量份的过硫酸铵作为引发剂，通氮气保护，在温度70-80℃下进行种子乳液聚合，搅拌速度为170-320rpm；反应3-5h之后，保温2h；之后升温到85-90℃并保温1h，再降温到40℃以下，出料、过滤，调节PH值至7-8，得到改性聚合物乳液。进一步优选地，所述二异氰酸酯包括L-赖氨酸二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯中的一种或几种。进一步优选地，所述聚乙二醇甲基丙烯酸酯改性二氧化硅由以下步骤制备：在纳米二氧化硅溶胶中加入占二氧化硅质量的8％的聚乙二醇甲基丙烯酸酯，在室温下搅拌24h，并分离干燥。进一步优选地，所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、戊二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。相对于现有技术，本专利技术的耐磨水性油墨通过将改性聚合物乳液作为原料，使其具有优秀的相溶性和粘附力，实现常温自交联，且使得成膜更致密，干膜附着力好，且高温不反粘；另外，其干燥成膜后具有耐磨耐水的特性，可保持原有材料的特性，延长使用寿命。本专利技术的耐磨水性油墨具有耐磨耐水、粘附力好、高温不反粘等特点。本专利技术还进一步提供了一种耐磨水性油墨制备方法，用于制备上述任一项所述的耐磨水性油墨，包括以下步骤：S1.取3-5重量份的聚乙烯蜡与5-10重量份的颜料，加入2-6重量份的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、5-20重量份的改性聚合物乳液和40-70重量份的去离子水并混合；S2.混合后，在2000-3000rpm搅拌速度下乳化15-30分钟，并冷却至30℃；S3.乳化并冷却后，加入0.1-0.6重量份的香精，继续搅拌10-15分钟，静置冷却即制得耐磨水性油墨。相对于现有技术，本专利技术的耐磨水性油墨制备方法，制备过程简单，制得的耐磨水性油墨具有优秀的粘附力，实现常温自交联，且使得成膜更致密，干膜附着力好，且高温不反粘；另外，其干燥成膜后具有耐磨耐水的特性，可保持原有材料的特性，延长使用寿命。具体实施方式实施例一本实施例的耐磨水性油墨，按重量份数计，包括：本实施例的所述改性聚合物乳液由以下步骤制备：s1.将丙烯酸酯类单体作溶剂，加入二异氰酸酯、聚酯多元醇、端羟基聚丁二烯(HTPB)、二羟甲基丁酸(DMBA)、1,4-丁二醇(BDO)、聚乙二醇甲基丙烯酸酯改性二氧化硅、N-羟乙基丙烯酰胺(HEAA)、单宁酸进行聚合，制备得到聚氨酯并用叔胺中和，脱除溶剂，得到自乳化且含单宁酸与双键的水性聚氨酯阴离子乳液。具体地，将1重量份的丙烯酸酯类单体作溶剂，加入20重量份的二异氰酸酯、100重量份的聚酯多元醇、5重量份的端羟基聚丁二烯(HTPB)、2重量份二羟甲基丁酸(DMBA)、0.5重量份的1,4-丁二醇(BDO)到有回流冷凝管、温度计、数显搅拌机的四口圆底烧瓶中，滴加催化剂，恒温在80℃，搅拌速度为90rpm，反应2h；继续加入3重量份的聚乙二醇甲基丙烯酸酯改性二氧化硅、0.3重量份的N-羟乙基丙烯酰胺(HEAA)、5重量份的单宁酸，继续反应1h(还可以根据情况，在此处加入少量丙酮或丙烯酸酯类单体以降低粘度)，降温到45℃，加入三乙胺中和，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨水性油墨，按重量份数计，包括：

【技术特征摘要】
1.一种耐磨水性油墨，按重量份数计，包括：2.根据权利要求1所述的耐磨水性油墨，其特征在于，还包括按重量份数计的以下组分：增稠剂0.3-0.5份流平剂0.2-0.5份消泡剂0.1-0.4份。3.根据权利要求1或2所述的耐磨水性油墨，其特征在于，所述改性聚合物乳液由以下步骤制备：s1.将丙烯酸酯类单体作溶剂，加入二异氰酸酯、聚酯多元醇、端羟基聚丁二烯、二羟甲基丁酸、1,4-丁二醇、聚乙二醇甲基丙烯酸酯改性二氧化硅、N-羟乙基丙烯酰胺、单宁酸进行聚合，制备得到聚氨酯并用叔胺中和，脱除溶剂，得到自乳化且含单宁酸与双键的水性聚氨酯阴离子乳液；s2.将s1制备的所述水性聚氨酯阴离子乳液作为种子，加入丙烯酸酯类单体、N-羟乙基丙烯酰胺、衣康酸与反应性乳化剂进行预乳化，得到预乳化液；s3.取s2制备的预乳化液作为种子乳液，并加入过硫酸铵作为引发剂，进行种子乳液聚合得到改性聚合物乳液。4.根据权利要求3所述的耐磨水性油墨，其特征在于：所述s1中，将1-6重量份的丙烯酸酯类单体作溶剂，加入20-40重量份的二异氰酸酯、100重量份的聚酯多元醇、5-10重量份的端羟基聚丁二烯、2-5重量份二羟甲基丁酸、0.5-4重量份的1,4-丁二醇，滴加催化剂，恒温在80-85℃，搅拌速度为90-160rpm，反应2-3h；继续加入3-8重量份的聚乙二醇甲基丙烯酸酯改性二氧化硅、0.3-1重量份的N-羟乙基丙烯酰胺、5-11重量份的单宁酸，继续反应1-2h，降温到45℃，加入三乙胺中和，15-30min后加水搅拌分散乳化，在搅拌速度为3300-5200rpm下分散乳化0.5h，脱除溶剂，得到自乳化且含单宁酸与双键的水性聚氨酯阴离子乳液。5.根据权利要求4所述的耐磨水性油墨，其特征在于：所述s2中，将s1制备的所述水性聚氨酯阴离子乳液作为种子，加入10-39重量份的丙烯酸酯类单体、1-10重量份...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈应华，曾广福，
申请(专利权)人：肇庆市华莱特复合新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44