改性丙烯酸酯及其制备方法、印刷水墨及其用途技术

本发明专利技术属于乳液聚合技术领域，尤其是涉及一种改性丙烯酸酯及其制备方法、印刷水墨及其用途。本发明专利技术中的改性丙烯酸酯主要由以下重量份数的原料制得：水性聚氨酯5‑20份、丙烯酸酯单体50‑65份、苯乙烯及其衍生物30‑45份、乳化剂0.9‑3.5份、引发剂0.3‑2份、胺中和剂0.3‑1份、缓冲剂0.2‑3份、交联单体0.5‑8份、后处理剂0.2‑0.8份和水82‑168份。本发明专利技术中的改性丙烯酸酯具有速干、高色牢度、高附着牢度和耐水性优异等优点，适用于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯‑1,4‑环己烷二甲醇酯和聚氯乙烯等单层或多层复合膜上，尤其适用于聚对苯二甲酸乙二醇酯‑1,4‑环己烷二甲醇酯单层或多层复合膜上。

【技术实现步骤摘要】
改性丙烯酸酯及其制备方法、印刷水墨及其用途
本专利技术涉及乳液聚合
，尤其是涉及一种改性丙烯酸酯及其制备方法、印刷水墨及其用途。
技术介绍
印刷水墨用丙烯酸酯是一类以水作为溶剂，其生产成本较低，使用过程中基本无VOC排放且净化容易等。水性丙烯酸酯的特点是成膜性能佳，交联固化后乳液膜具有速干、高色牢度、高附着牢度和耐水性优良等优点而被广泛应用于建筑、印刷等行业。目前薄膜印刷水墨所用连接料主要包括：水性聚氨酯、水性聚酯及水性丙烯酸酯，这三种常用连接料各有其优缺点。印刷水墨用水性聚氨酯由于异氰酸酯键的存在而与塑料基材有良好的附着性能，但其耐老化性能较差，且耐刮擦性能一般；印刷水墨用水性聚酯与基材附着良好，但其成膜性能一般，卷曲时膜易发脆发生脱落；而印刷水墨用水性丙烯酸酯虽然其成膜性良好，膜与基材附着力佳，但其因为溶剂水的存在而造成干燥时间较长。印刷水墨印刷层的耐刮擦、耐水、表干时间及其与基材的附着性能与所选用的连接料密切相关。水性聚氨酯等常规连接料都存在某些缺点，例如树脂硬度不够导致印刷层耐磨性能较差，树脂与颜料助剂等润湿分散性不好导致印刷出现缩孔，单一使用两种或以上连接料复配有时也达不到使用要求，比如塑料薄膜印刷用水墨，其要求印刷水墨具有高光泽、高润湿性、耐磨、耐擦洗以及抗粘连等性能。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种改性丙烯酸酯，其具有速干、高色牢度、高附着牢度和耐水性优异等优点。本专利技术的另一个目的在于提供一种改性丙烯酸酯的制备方法，该方法简单易行，可控性较高。本专利技术的另一个目的在于提供一种印刷水墨，包括如上所述的改性丙烯酸酯，该印刷水墨表干时间短，耐水性及耐擦洗性能优异，并且与基材附着良好。本专利技术的另一个目的在于提供一种印刷水墨作为塑料薄膜印刷水墨的用途，适合于聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯和聚氯乙烯等单层或多层复合膜上。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种改性丙烯酸酯，所述改性丙烯酸酯主要由以下重量份数的原料制得：水性聚氨酯5-20份、丙烯酸酯单体50-65份、苯乙烯及其衍生物30-45份、乳化剂0.9-3.5份、引发剂0.3-2份、胺中和剂0.3-1份、缓冲剂0.2-3份、交联单体0.5-8份、后处理剂0.2-0.8份和水82-168份。优选地，所述改性丙烯酸酯主要由以下重量份数的原料制得：水性聚氨酯8-15份、丙烯酸酯单体54-61份、苯乙烯及其衍生物34-41份、乳化剂1.5-3份、引发剂0.6-1.5份、胺中和剂0.5-0.8份、缓冲剂0.6-2.5份、交联单体2-7份、后处理剂0.4-0.7份和水100-150份；优选地，所述改性丙烯酸酯主要由以下重量份数的原料制得：水性聚氨酯10-12份、丙烯酸酯单体55-56份、苯乙烯及其衍生物36-38份、乳化剂2-2.5份、引发剂1-1.2份、胺中和剂0.6-0.7份、缓冲剂1.8-2份、交联单体5-6份、后处理剂0.5-0.6份和水130-140份。优选地，所述丙烯酸酯单体包括丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯和三羟甲基二烯丙基醚中的至少一种。优选地，所述水性聚氨酯主要由以下重量份数的原料制得：聚酯多元醇60-70份、单羟基不饱和丙烯酸酯10-20份、羟基酸5-10份、多异氰酸酯10-20份、胺中和剂3-5份和水60-150份；优选地，所述水性聚氨酯主要由以下重量份数的原料制得：聚酯多元醇65-66份、单羟基不饱和丙烯酸酯15-16份、羟基酸7-8份、多异氰酸酯15-16份、胺中和剂4-4.2份和水100-120份；优选地，所述聚酯多元醇包括2000分子量的聚四氢呋喃醚、聚对苯二甲酸己二酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种；优选地，所述多异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种；优选地，所述羟基酸包括酒石酸和/或二羟甲基丙酸；优选地，所述单羟基不饱和丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种；优选地，所述胺中和剂包括三乙胺和/或乙醇胺。优选地，所述苯乙烯及其衍生物包括苯乙烯25-35份和α-甲基苯乙烯5-10份；优选地，所述苯乙烯及其衍生物包括苯乙烯28-32份和α-甲基苯乙烯6-9份；优选地，所述交联单体包括羟甲基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺和α-丁氧基羟甲基丙烯酰中的至少一种；优选地，所述乳化剂包括1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚、烯丙氧基壬基苯氧基丙醇聚氧乙烯醚硫酸铵和壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵中的至少一种；优选地，所述引发剂包括过硫酸铵和/或过硫酸钾；优选地，所述后处理剂包括吊白块和/或叔丁基过氧化氢；优选地，所述胺中和剂包括三乙胺和/或乙醇胺。如上所述的改性丙烯酸酯的制备方法，包括以下步骤：(a)将全部丙烯酸酯单体、苯乙烯及其衍生物及部分乳化剂、引发剂、水和水性聚氨酯混合并乳化，得到预乳化液；(b)将余下的乳化剂和引发剂、部分水及全部缓冲剂混合，搅拌并升温，加入步骤(a)中得到的部分预乳化液，继续升温并进行反应；(c)向步骤(b)得到的液体混合物中滴加步骤(b)余下的预乳化液，进行预保温反应，滴加交联单体并进行保温反应；(d)对步骤(c)得到的混合物降温，投入后处理剂和胺中和剂，调节PH，继续降温，得到改性丙烯酸酯。优选地，所述步骤(b)中，第一次升温至50-60℃，第二次升温至75-95℃，反应时间为10-30min；优选地，所述步骤(c)中，预乳化液滴加时间为2-3.5h，保温温度为85-95℃，保温时间为10-20min，滴加交联单体后的保温时间为30-45min；优选地，所述步骤(d)中，先降温至50-60℃，PH为7.5-9，再降温至35-45℃；优选地，所述步骤(b)中，乳化剂的重量份数为0.6-1.5份，引发剂的重量份数为0.2-1份，水的重量份数为55-100份；优选地，所述步骤(c)中，水的重量份数为30-60份，预乳化液的重量占步骤(a)得到的预乳化液重量的1-8％；优选地，所述步骤(d)中，水的重量份数为2-8份。优选地，所述水性聚氨酯的制备方法如下：将聚酯多元醇、单羟基不饱和丙烯酸酯、羟基酸、多异氰酸酯及胺中和剂混合，进行乳化分散，得到水性聚氨酯；其中，水性聚氨酯的制备过程先后经历升温、降温、升温和降温，先升温至90-120℃，抽真空至-0.6--0.8MPa，再降温至68-72℃，再升温至75-90℃，反应2-6h，再降温至55-60℃，反应时间为10-20min。一种印刷水墨，包括如上所述的改性丙烯酸酯。如上所述的印刷水墨作为塑料薄膜印刷水墨的用途。与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术中的改性丙烯酸酯是由水性聚氨酯、丙烯酸酯单体、苯乙烯及其衍生物、乳化剂、引发剂、胺中和剂、缓冲剂、交联单体、后处理剂和水反应得到，聚合物分子链中存在聚氨酯及丙烯酸酯这两种结构单元，改性聚丙烯酸酯兼具较高的表面硬度和较高的柔韧性，乳液浸润性好，具有高附着性，附着牢度高达90％，α-甲基苯乙烯能够提高乳液光泽度，为印刷水墨提供高光泽性及色牢度。(2)本专利技术中的改性丙烯酸酯的制备方法，简单易行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性丙烯酸酯，其特征在于，所述改性丙烯酸酯主要由以下重量份数的原料制得：水性聚氨酯5‑20份、丙烯酸酯单体50‑65份、苯乙烯及其衍生物30‑45份、乳化剂0.9‑3.5份、引发剂0.3‑2份、胺中和剂0.3‑1份、缓冲剂0.2‑3份、交联单体0.5‑8份、后处理剂0.2‑0.8份和水82‑168份。

【技术特征摘要】
1.一种改性丙烯酸酯，其特征在于，所述改性丙烯酸酯主要由以下重量份数的原料制得：水性聚氨酯5-20份、丙烯酸酯单体50-65份、苯乙烯及其衍生物30-45份、乳化剂0.9-3.5份、引发剂0.3-2份、胺中和剂0.3-1份、缓冲剂0.2-3份、交联单体0.5-8份、后处理剂0.2-0.8份和水82-168份。2.根据权利要求1所述的改性丙烯酸酯，其特征在于，所述改性丙烯酸酯主要由以下重量份数的原料制得：水性聚氨酯8-15份、丙烯酸酯单体54-61份、苯乙烯及其衍生物34-41份、乳化剂1.5-3份、引发剂0.6-1.5份、胺中和剂0.5-0.8份、缓冲剂0.6-2.5份、交联单体2-7份、后处理剂0.4-0.7份和水100-150份；优选地，所述改性丙烯酸酯主要由以下重量份数的原料制得：水性聚氨酯10-12份、丙烯酸酯单体55-56份、苯乙烯及其衍生物36-38份、乳化剂2-2.5份、引发剂1-1.2份、胺中和剂0.6-0.7份、缓冲剂1.8-2份、交联单体5-6份、后处理剂0.5-0.6份和水130-140份。3.根据权利要求1所述的改性丙烯酸酯，其特征在于，所述丙烯酸酯单体包括丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯和三羟甲基二烯丙基醚中的至少一种。4.根据权利要求1所述的改性丙烯酸酯，其特征在于，所述水性聚氨酯主要由以下重量份数的原料制得：聚酯多元醇60-70份、单羟基不饱和丙烯酸酯10-20份、羟基酸5-10份、多异氰酸酯10-20份、胺中和剂3-5份和水60-150份；优选地，所述水性聚氨酯主要由以下重量份数的原料制得：聚酯多元醇65-66份、单羟基不饱和丙烯酸酯15-16份、羟基酸7-8份、多异氰酸酯15-16份、胺中和剂4-4.2份和水100-120份；优选地，所述聚酯多元醇包括2000分子量的聚四氢呋喃醚、聚对苯二甲酸己二酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯中的至少一种；优选地，所述多异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种；优选地，所述羟基酸包括酒石酸和/或二羟甲基丙酸；优选地，所述单羟基不饱和丙烯酸酯包括丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸羟丙酯中的至少一种；优选地，所述胺中和剂包括三乙胺和/或乙醇胺。5.根据权利要求1所述的改性丙烯酸酯，其特征在于，所述苯乙烯及其衍生物包括苯乙烯25-35份和α-甲基苯乙烯5-10份；优选地，所述苯乙烯及其衍生物包括苯乙烯28-32份和α-甲基苯乙烯6-9份；优选地，所述交联单体包括羟甲基丙烯酰胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴培龙，吴松，陈建国，陆银秋，朱书文，
申请(专利权)人：江苏景宏新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32