一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨及其制备方法和应用。所述水性油墨的制备原料包括：支链淀粉改性液、聚乙烯醇树脂液、水性聚酰胺、分散剂、环保颜料粉、聚乙烯蜡浆、水性增塑剂、醇溶剂和水。所述水性油墨适印刷于各种类型的生物降解塑料，其印刷流平性、附着力、耐水性等指标均达标，且对降解塑料不造成破坏，具有可随同生物降解材料堆肥处理的性能，变成肥料，且没有重金属进入土壤不带来副作用。来副作用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于油墨
，具体涉及一种水性油墨及其制备方法和应用，特别地涉及一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品，它们从自然界而来，由人类制造，最终归结于大自然时却不易被自然所消纳，从而影响了大自然的生态环境。随着对环保管控的要求越来越高，人们的环保意识也在增强，印刷包装企业也日益感受到环保整治力度的加大，其中包装使用的材质往往使用完后直接丢弃，进入土壤或海洋，造成生态环境污染，如普通的塑料吸管降解可长达500年的时间，且回收利用难度较大，因此近年来市场上的包装材质逐渐要求从不可降解材料转向可生物降解类型，从而减轻了环保的压力。
[0003]但在印刷可生物降降解塑料，市场上往往直接使用溶剂型油墨，或者普通的水墨，虽然能达到着色力、附着力等效果，但存在三方面的问题：1、随着生物降解基材降解后，溶剂墨或普通的表印水墨不但没有降解，仍存留在环境中，而且会影响生物降解基材的堆肥降解性，最终仍然残留在土壤中，造成污染环境；2、生物降解塑料的主要应用是塑料食品包装薄膜、农用薄膜、超市购物袋、垃圾袋及一次性塑料餐具。生物降解塑料的主要成份为具有可降解性能的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚羟基烷酸酯(PHA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)为主体，加入部分淀粉或聚乳酸共混或共聚，力学强度上与传统的PE、PVC、PET、OPP薄膜有一定差距，因此在使用溶剂型油墨印刷后，溶剂墨会对生物降解塑料进行侵蚀破坏，加速老化，降低降解塑料的力学性能，造成包装袋子脆化，表现为降解袋子的承重力下降，袋子破裂，而普通水墨印刷后，在碱性环境及亲水条件下，降解塑料的淀粉或聚乳酸成分，会加速分解，导致降解塑料成分变化，袋子容易破损。3、目前使用淀粉或改性淀粉作为可降解水墨的主要连接料，由于淀粉自身特性原因，连接料外观暗黄甚至偏黑，做成的水墨普遍存在印刷后光泽哑、透明性差，附着力差等问题。
[0004]CN108610739A公开了一种支链淀粉改性液材料及其制备方法和包含其的水性油墨，使用支链淀粉改性液与丙烯酸分散树脂为连接料，适用于瓦楞纸箱、普通纸张柔版印刷，因其有较高的遮蔽性，不适用于塑料墨中高透明性的要求。
[0005]CN109233436A公开了一种可降解的凹印水性油墨，使用水性淀粉树脂与水性改性丙烯酸树脂为连接料，在纸张上印刷附着力达标，但在生物降解塑料上印刷附着力差。
[0006]CN105838139A公开了一种含疏水氧化淀粉的改性水性聚氨酯油墨及其制备方法，由于其合成配方中淀粉的比例较小，而水性聚氨酯不可生物降解，用于改性水性聚氨酯后制成水墨，存在降解效能偏低的情况。
[0007]因此，开发一种可降解水性油墨，从根本上解决在生物降解塑料上附着力、光泽度、透明性等问题，且印刷后对生物降解塑料不构成破坏是本领域研究的重点。

技术实现思路

[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种水性油墨及其制备方法和应用，特别地提供一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨及其制备方法和应用。所述水性油墨适印刷于各种类型的生物降解塑料，其印刷流平性、附着力、耐水性等指标均达标，且对降解塑料不造成破坏，具有可随同生物降解材料堆肥处理的性能，变成肥料，且没有重金属进入土壤不带来副作用。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨，所述水性油墨的制备原料包括：支链淀粉改性液、聚乙烯醇树脂液、水性聚酰胺、分散剂、环保颜料粉、聚乙烯蜡浆、水性增塑剂、醇溶剂和水。
[0011]在本专利技术中，所述支链淀粉改性液为本公司自主研发新型可降解的材料，为专利技术专利CN108610739A公布的，具有优异的降解性能，良好的流平性能，耐水性。所述聚乙烯醇树脂液，外观清澈透明，光泽好，可弥补支链淀粉改性液的外观与光泽的缺陷，另外聚乙烯酸树脂液对生物降解材料亲和性好，同样具备一定的降解性能。所述水性聚酰胺，分子主链上含有聚酰胺基团,对生物降解塑料有非常好的附着性能，弥补了支链淀粉改性液的附着力差的缺陷，另外水性聚酰胺成膜后，抗水性能提高，能改善了支链淀粉改性液与聚乙烯醇树脂液亲水性导致易水解问题。水性增塑剂能分布在塑料在大分子链之间，能降低分子间作用力，使聚合物粘度降低，柔韧性增强，降解膜强度增加，不易脆化。所述水性油墨的制备原料中各组分相互配合，协同增效，共同保证在生物降解塑料上的印刷流平性好，光泽度高，耐水性优，附着力好，透明性高，长时间印刷耐疲劳性好。
[0012]在本专利技术中，所述支链淀粉改性液为本公司自主研发新型可降解的材料，为专利技术专利CN108610739A公布的，所述支链淀粉改性液的制备方法为：先得到马来酸酐接枝支链淀粉，使支链淀粉具有了一定的聚合度、酸值以及反应活性，然后利用改性单体对支链淀粉进行改性，得到支链淀粉改性液材料，具有良好的水溶性且较高的成膜温度，光泽性好，干燥速率较快，表面吸附能高，适用于水性油墨印刷使用。
[0013]优选地，所述水性油墨的制备原料按质量百分含量计包括如下组分：支链淀粉改性液25-30％、聚乙烯醇树脂液10-20％、水性聚酰胺10-20％、分散剂1-2％、环保颜料粉10-20％、聚乙烯蜡浆2-3％、水性增塑剂3-5％、醇溶剂3-5％，余量为水。
[0014]以所述水性油墨的制备原料质量为100％计，所述支链淀粉改性液添加量为25-30％，例如可以是25％、26％、27％、28％、29％、30％等。
[0015]以所述水性油墨的制备原料质量为100％计，所述聚乙烯醇树脂液添加量为10-20％，例如可以是10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等。
[0016]以所述水性油墨的制备原料质量为100％计，所述水性聚酰胺添加量为10-20％，例如可以是10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等。
[0017]以所述水性油墨的制备原料质量为100％计，所述分散剂添加量为1-2％，例如可以是1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2％等。
[0018]以所述水性油墨的制备原料质量为100％计，所述环保颜料粉添加量为10-20％，例如可以是10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％等。
[0019]以所述水性油墨的制备原料质量为100％计，所述聚乙烯蜡浆添加量为2-3％，例
如可以是2％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％、3％等。
[0020]以所述水性油墨的制备原料质量为100％计，所述水性增塑剂添加量为3-5％，例如可以是3％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％、4％、4.2％、4.4％、4.6％、4.8％、5％等。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生物降解塑料的可降解的水性油墨，其特征在于，所述水性油墨的制备原料包括：支链淀粉改性液、聚乙烯醇树脂液、水性聚酰胺、分散剂、环保颜料粉、聚乙烯蜡浆、水性增塑剂、醇溶剂和水。2.根据权利要求1所述的用于生物降解塑料的可降解的水性油墨，其特征在于，所述水性油墨的制备原料按质量百分含量计包括如下组分：支链淀粉改性液25-30％、聚乙烯醇树脂液10-20％、水性聚酰胺10-20％、分散剂1-2％、环保颜料粉10-20％、聚乙烯蜡浆2-3％、水性增塑剂3-5％、醇溶剂3-5％，余量为水。3.根据权利要求1或2所述的用于生物降解塑料的可降解的水性油墨，其特征在于，所述聚乙烯醇树脂液包括聚乙烯醇树脂和水，所述聚乙烯醇树脂和水的质量比为1:(3-5)；优选地，所述聚乙烯醇树脂的粘度为20-60cps，所述聚乙烯醇树脂液的重均分子量为600-1200万，所述聚乙烯醇树脂液的聚合度为1500-2500；优选地，所述聚乙烯醇树脂选自台湾长春化工BP-24和/或内蒙古双欣PVA1799；优选地，所述水性聚酰胺的固含量为35-45wt％，所述水性聚酰胺的熔体流动速率为80-120g/10min，所述水性聚酰胺的粘度为500cps以下；优选地，所述水性聚酰胺选自温州国仕邦GSB-JX001和/或广州三友A-1501。4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于生物降解塑料的可降解的水性油墨，其特征在于，所述分散剂为松香改性脂肪醇类分散剂；优选地，所述环保颜料粉为无卤素无重金属非可分解的偶氮颜料；优选地，所述聚乙烯蜡浆的固含量为30-50wt％，所述聚乙烯蜡浆的滴点为120-125℃，所述聚乙烯蜡浆的平均粒径为4-6μm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于生物降解塑料的可降解的水性油墨，其特征在于，所述水性增塑剂为聚乙二醇和/或硬酯酸；优选地，所述聚乙二醇的数均分子量为800-1200，优选为1000；优选地，所述醇溶剂为乙醇。6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于生物降解塑料的可降解的水性油墨，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佩芬，陆文杰，钱金荣，尹树华，
申请(专利权)人：广东佳景科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：