一种高附着性的水性印刷油墨及其制备方法技术

本发明专利技术涉及印刷油墨技术领域，具体为一种高附着性的水性印刷油墨及其制备方法。方案以聚氨酯乳液为油墨连接料，加入有机颜料、分散剂、改性二氧化硅、润湿剂、消泡剂等组分，制备得到综合性能优异的聚氨酯水性印刷油墨，该聚氨酯水性印刷油墨的耐水性优异，油墨初干性、抗粘连性好，在非极性塑料薄膜表面也具有较优异的附着性能，附着牢度高。本发明专利技术工艺设计合理，方案各组分配比适宜，制备得到的水性印刷油墨不仅具有较优异的耐水性能，交联度更高，而且在非极性塑料薄膜表面依旧具有较优异的附着性能，附着牢度高，综合性能优异，具有较高的实用性。的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种高附着性的水性印刷油墨及其制备方法


[0001]本专利技术涉及印刷油墨
，具体为一种高附着性的水性印刷油墨及其制备方法。

技术介绍

[0002]水性油墨是由水性高分子乳液、有机颜料、树脂、表面活性剂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，由于它以水为溶剂，代替了传统油墨中采用的有毒有机溶剂，环境友好，无污染无危害，是目前最具有市场发展前景的油墨品种之一。
[0003]现如今，企业一般会以水性聚氨酯作为油墨连接料，但在塑料薄膜印刷过程中，水性聚氨酯油墨很难在非极性的塑料薄膜表面附着，为解决该问题，一般会在塑料薄膜表面进行电晕处理，以引入含氧基团，增加塑料薄膜表面的极性基团；但该处理步骤增加了工艺成本，实用性不高；而现有市面上的印刷油墨并不能满足我们的实际需求。
[0004]因此，基于该情况，本申请公开了一种高附着性的水性印刷油墨及其制备方法，以解决该技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高附着性的水性印刷油墨及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高附着性的水性印刷油墨的制备方法，包括以下步骤：（1）取八乙烯基倍半硅氧烷、含有巯基的化合物和光引发剂混合，加入四氢呋喃搅拌至溶解，紫外光作用下反应10~15min，除去溶剂，纯化干燥，得到多羟基单体；（2）取纳米二氧化硅、异佛尔酮二异氰酸酯、无水甲苯混合，氮气环境下超声分散20~30min，加热升温至60~65℃，加入二月桂酸二丁基锡，继续反应2~3h，再加入多羟基单体，75~85℃下反应2~3h，反应结束后丙酮洗涤，离心干燥，得到改性二氧化硅；（3）取聚丙二醇、多羟基单体、异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合，搅拌均匀，在80~90℃下聚合反应2~3h，再加入二羟甲基丙酸、1,4
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丁二醇和3
‑
(2
‑
氨乙基)
‑
氨丙基三甲氧基硅烷，65~75℃下继续反应3~4h，降温至45~50℃，三乙胺中和30~35min，加入去离子水分散，得到固含量为30~40%的聚氨酯乳液；取聚氨酯乳液、有机颜料、分散剂和去离子水混合，搅拌20~30min，加入改性二氧化硅、润湿剂、消泡剂，继续搅拌30~40min，研磨至细度达到15μm以下，得到印刷油墨。
[0007]较优化的方案，步骤（3）中，所述聚氨酯乳液各组分含量包括：以质量计，聚丙二醇30~35份、异佛尔酮二异氰酸酯41~43份、二月桂酸二丁基锡0.3~0.5份、二羟甲基丙酸3~5份、1,4
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丁二醇2~4份、多羟基单体3~5份、3
‑
(2
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氨乙基)
‑
氨丙基三甲氧基硅烷1~3份。
[0008]较优化的方案，步骤（3）中，所述印刷油墨各组分含量包括：以质量计，聚氨酯乳液60~70份、有机颜料12~15份、分散剂0.5~1份、改性二氧化硅6~8份、润湿剂0.5~1份、消泡剂
0.4~0.7份、去离子水50~60份。
[0009]较优化的方案，步骤（1）中，含有巯基的化合物为十二硫醇、9
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巯基
‑1‑
壬醇、3
‑
巯基
‑
1,2
‑
丙二醇中至少两种复配；所述八乙烯基倍半硅氧烷、含有巯基的化合物的摩尔比为1：（8.5~8.7）；所述光引发剂为安息香双甲醚，光引发剂用量为八乙烯基倍半硅氧烷的2~3wt%。
[0010]较优化的方案，当十二硫醇、9
‑
巯基
‑1‑
壬醇、3
‑
巯基
‑
1,2
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丙二醇复配时，十二硫醇、9
‑
巯基
‑1‑
壬醇、3
‑
巯基
‑
1,2
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丙二醇的摩尔比为4：5：7。
[0011]较优化的方案，步骤（1）中，所述八乙烯基倍半硅氧烷的制备步骤为：取乙酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷混合，搅拌至溶解，在20~25℃下加入盐酸和去离子水混合液，继续反应4~5d，反应结束后抽滤，丙酮洗涤，真空干燥，得到八乙烯基倍半硅氧烷。
[0012]较优化的方案，步骤（2）中，所述纳米二氧化硅、多羟基单体的质量比为1：（4.6~4.8）。
[0013]较优化的方案，根据以上任意一项所述的一种高附着性的水性印刷油墨的制备方法制备的印刷油墨。
[0014]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术公开了一种高附着性的水性印刷油墨及其制备方法，方案以聚氨酯乳液为油墨连接料，加入有机颜料、分散剂、改性二氧化硅、润湿剂、消泡剂等组分，制备得到综合性能优异的聚氨酯水性印刷油墨，该聚氨酯水性印刷油墨的耐水性优异，油墨初干性、抗粘连性好，在非极性塑料薄膜表面也具有较优异的附着性能，附着牢度高。
[0015]方案中在聚氨酯制备过程中引入了多羟基单体，多羟基单体制备时，先以乙烯基三甲氧基硅烷为原料，以乙酸乙酯为溶剂，盐酸为催化剂，水解缩合反应制得八乙烯基倍半硅氧烷，再利用八乙烯基倍半硅氧烷中的乙烯基与含有巯基的化合物发生点击反应，以生成多羟基单体；在含有巯基的化合物选择时，方案可选择十二硫醇、9
‑
巯基
‑1‑
壬醇、3
‑
巯基
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1,2
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丙二醇中至少两种复配。
[0016]此处需说明：方案之所以会选择十二硫醇、9
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巯基
‑1‑
壬醇、3
‑
巯基
‑
1,2
‑
丙二醇中至少两种复配，其原因在于：一方面，在方案设计时，该多羟基单体需要含有大量的羟基，使其在聚氨酯聚合时能够与异氰酸酯反应，在起到扩链剂效果的同时提高聚氨酯的交联密度和内聚强度，从而提高印刷油墨的耐水性和强度；另一方面，方案需要在聚氨酯中引入长脂肪烃侧链，以提高聚氨酯水性印刷油墨在非极性塑料薄膜表面的附着性能。
[0017]因此，在该构思基础上，方案限定了最优异的方案“当十二硫醇、9
‑
巯基
‑1‑
壬醇、3
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巯基
‑
1,2
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丙二醇复配时，十二硫醇、9
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巯基
‑1‑
壬醇、3
‑
巯基
‑
1,2
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丙二醇的摩尔比为4：5：7”，在该限定参数下，聚氨酯水性印刷油墨的综合性能最为优异。
[0018]同时，方案还引入了二氧化硅，并在其表面进行改性，制备时先在纳米二氧化硅表面接枝异氰酸酯基团，再利用异氰酸酯基团与多羟基单体中的羟基接枝反应，以得到改性二氧化硅，表面改性后二氧化硅与聚氨酯乳液的相容性提高，改性二氧化硅分散更均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高附着性的水性印刷油墨的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）取八乙烯基倍半硅氧烷、含有巯基的化合物和光引发剂混合，加入四氢呋喃搅拌至溶解，紫外光作用下反应10~15min，除去溶剂，纯化干燥，得到多羟基单体；（2）取纳米二氧化硅、异佛尔酮二异氰酸酯、无水甲苯混合，氮气环境下超声分散20~30min，加热升温至60~65℃，加入二月桂酸二丁基锡，继续反应2~3h，再加入多羟基单体，75~85℃下反应2~3h，反应结束后丙酮洗涤，离心干燥，得到改性二氧化硅；（3）取聚丙二醇、多羟基单体、异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合，搅拌均匀，在80~90℃下聚合反应2~3h，再加入二羟甲基丙酸、1,4
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丁二醇和3
‑
(2
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氨乙基)
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氨丙基三甲氧基硅烷，65~75℃下继续反应3~4h，降温至45~50℃，三乙胺中和30~35min，加入去离子水分散，得到固含量为30~40%的聚氨酯乳液；取聚氨酯乳液、有机颜料、分散剂和去离子水混合，搅拌20~30min，加入改性二氧化硅、润湿剂、消泡剂，继续搅拌30~40min，研磨至细度达到15μm以下，得到印刷油墨。2.根据权利要求1所述的一种高附着性的水性印刷油墨的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述聚氨酯乳液各组分含量包括：以质量计，聚丙二醇30~35份、异佛尔酮二异氰酸酯41~43份、二月桂酸二丁基锡0.3~0.5份、二羟甲基丙酸3~5份、1,4
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丁二醇2~4份、多羟基单体3~5份、3
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(2
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氨乙基)
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氨丙基三甲氧基硅烷1~3份。3.根据权利要求1所述的一种高附着性的水性印刷油墨的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述印刷油墨各组分含量包括：以质量计，聚氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：范本富，
申请(专利权)人：昆明小松制版印刷有限公司，
类型：发明
国别省市：