一种环保型水性油墨及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保型水性油墨及其制备方法，涉及油墨技术领域，包括以下重量份数的原料：改性水性丙烯酸树脂30～50份、改性纳米碳酸钙1～5份、羟丙基纤维素钠2～8份、十二烷基葡萄糖苷1～5份、颜料10～20份、分散剂1～5份、水10～30份。制备方法包括：S1、将改性水性丙烯酸树脂、改性纳米碳酸钙和水进行混合，在1500～2000r/min下搅拌30～60min；S2、继续加入羟丙基纤维素钠、颜料、分散剂，继续搅拌混合均匀。本发明专利技术的有益效果是本发明专利技术的油墨稳定性好，且透明度好、光泽高，并具有良好的油墨着色力、油墨附着牢度和耐磨性。力、油墨附着牢度和耐磨性。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型水性油墨及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油墨
，具体涉及一种环保型水性油墨及其制备方法。

技术介绍

[0002]食品印刷包装中使用量最大的是氯化聚丙烯油墨、聚氨酯油墨、聚丙烯酸酯油墨，这类溶剂型油墨中含有大量的苯、甲苯、丁酮、乙酸乙酯等有机溶剂，在溶剂型油墨的使用过程中，挥发的溶剂污染空气，危害操作人员的身体健康，在包装制品中的残留溶剂会严重污染包装内的食品，因此开展环保型油墨的研发势在必行。
[0003]在众多的环保型油墨中，水性油墨是较有前途的一类。水性油墨简称为水墨，它主要由水溶性树脂、颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。水性油墨与溶剂型油墨的主要区别在于：溶剂型油墨以有机溶剂为溶剂，而水性油墨以水(占总质量的45～50％)为溶剂。水性油墨由于不含挥发性有机溶剂，大大减少了有机挥发物的排放，从而减轻了大气污染，改善了印刷操作人员的环境，操作者在使用过程中安全健康无毒害，而且水具有导电性不会积聚静电，生产现场非常安全。水性油墨相对于溶剂型油墨在环保、健康、安全上具有无可比拟的优势，特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品，是名符其实的绿色产品。
[0004]但是，随着印刷工业的迅速发展，人们对水性油墨的性能要求也越来越高，如低温性能、高光泽度、耐水性、耐热性、极端环境的印刷适性等。而作为油墨“心脏”的连接料在水性油墨中起着至关重要的作用，它是油墨制造中研磨色粉的基料、主要的流动相和油墨干燥后的成膜物质，直接决定着油墨的使用性能和印刷效果，如粘度、附着力、光泽度和干燥性。
[0005]现有技术中的油墨连接料常采用水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂、环氧树脂。水性丙烯酸树脂作为油墨连接料，在光泽、耐候性、耐热性、耐污染性等方面具有显著的优势，与其他树脂相比，表现出良好的性能，采用该树脂制成的油墨质量良好，但存在油墨着色力和附着牢度一般，连续成膜性差的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种环保型水性油墨及其制备方法。
[0007]本专利技术的技术解决方案如下：
[0008]一种环保型水性油墨，包括以下重量份数的原料：
[0009]改性水性丙烯酸树脂30～50份、改性纳米碳酸钙1～5份、羟丙基纤维素钠2～8份、十二烷基葡萄糖苷1～5份、颜料10～20份、分散剂1～5份、水10～30份。
[0010]优选地，包括以下重量份数的原料：改性水性丙烯酸树脂35～45份、改性纳米碳酸钙2～4份、羟丙基纤维素钠3～7份、十二烷基葡萄糖苷2～4份、颜料12～18份、分散剂2～4份、水15～25份。
[0011]优选地，所述改性水性丙烯酸树脂的制备方法包括：
[0012](1)将改性纳米粒子加入去离子水中，超声分散30～60min，加入壳聚糖和冰醋酸，搅拌20～30min，得到改性纳米粒子
‑
壳聚糖溶液；
[0013](2)将β
‑
环糊精溶解于氢氧化钠溶液中，继续加入聚乙二醇，得到改性β
‑
环糊精；
[0014](3)将丙烯酸与甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、双丙酮丙烯酰胺、甘油脂肪酸酯与去离子水进行混合，继续加入改性纳米粒子
‑
壳聚糖溶液和改性β
‑
环糊精，搅拌乳化，制得混合液一；
[0015](4)将己二酸二酰肼和偶氮二异丁腈溶于去离子水中，制得混合液二；
[0016](5)将混合液一升温至50～60℃，将混合液二滴加于混合液一中，继续升温至80～100℃，反应时间2～8h，制得改性水性丙烯酸树脂。
[0017]优选地，所述改性纳米粒子的制备方法包括：将纳米二氧化钛和纳米二氧化硅分散在水中，形成分散液；将硅烷偶联剂加入乙醇中，加入纳米纤维素高速分散；继续加入所述分散液，于50～70℃下加热反应1～3h，冷却，得改性纳米粒子。
[0018]优选地，所述纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米纤维素的质量比为2～4:1～2:1～2，硅烷偶联剂的加入量为纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米纤维素三者总质量的1～3％。
[0019]优选地，所述改性纳米粒子、壳聚糖和冰醋酸的质量比为2～4:1～2:1.5～3，β
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环糊精、氢氧化钠溶液、聚乙二醇的质量比为1:2～4:1～2。
[0020]优选地，丙烯酸与甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、双丙酮丙烯酰胺、甘油脂肪酸酯、己二酸二酰肼和偶氮二异丁腈的质量比为2～6:2～6:4～8:0.4～0.8:0.8～1.2:0.4～0.6:0.4～0.6，纳米二氧化硅和β
‑
环糊精的加入量分别为丙烯酸质量的3～7％和5～9％。
[0021]优选地，所述改性纳米碳酸钙的制备方法包括：将纳米碳酸钙加入水中，加入乙烯基三乙氧基硅烷，继续加入海藻酸钠，超声分散5～15min，得改性纳米碳酸钙。
[0022]优选地，纳米碳酸钙、乙烯基三乙氧基硅烷、海藻酸钠质量比4～6:0.1～0.2:1～2。
[0023]一种环保型水性油墨的制备方法，包括以下步骤：
[0024]S1、将改性水性丙烯酸树脂、改性纳米碳酸钙和水进行混合，在1500～2000r/min下搅拌30～60min；
[0025]S2、继续加入羟丙基纤维素钠、颜料、分散剂，继续搅拌混合均匀。
[0026]本专利技术至少具有以下有益效果之一：
[0027]本专利技术以改性水性丙烯酸树脂、改性纳米碳酸钙、羟丙基纤维素钠、十二烷基葡萄糖苷、颜料、分散剂和水为原料，一方面通过对水性丙烯酸树脂进行改性，通过加入改性纳米粒子、壳聚糖和改性β
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环糊精，不仅提高了与水性丙烯酸树脂结合性，而且提高了水性丙烯酸树脂的性能。改性纳米粒子不仅能够保持油墨的良好流动性和细度防止颜料沉降，而且能够提高油墨的耐磨性、防腐性、附着力；壳聚糖和改性β
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环糊精不仅绿色环保，而且使得液体的粘度和表面张力增加，各组分之间相互作用，提高油墨的稳定性，提高油墨的附着力、硬度和耐水性等性能。通过对纳米碳酸钙进行改性，纳米碳酸钙具有粒径小、颗粒分布均匀以及油墨树脂相容性好等特点，能够调节油墨的颜色、浓度和稠度等，本专利技术通过对纳
米碳酸钙进行改性，提高可纳米碳酸钙与水性丙烯酸树脂的结合程度，并且海藻酸钠能够分散在纳米碳酸钙表面，从而提高纳米碳酸的重量，使得纳米碳酸能够与纸张表面相接触，对纸张表面的孔隙进行填充，从而使油墨具有印品光滑、网点完整、透明度好、光泽高、适用性强以及不影响油墨干燥性能等优点。因此，通过上述组分的搭配和协同作用，本专利技术的油墨稳定性好，且透明度好、光泽高，并具有良好的油墨着色力、油墨附着牢度和耐磨性。
具体实施方式
[0028]下面用具体实施例对本专利技术做进一步详细说明，但本专利技术不仅局限于以下具体实施例。
[0029]实施例1
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型水性油墨，其特征在于，包括以下重量份数的原料：改性水性丙烯酸树脂30～50份、改性纳米碳酸钙1～5份、羟丙基纤维素钠2～8份、十二烷基葡萄糖苷1～5份、颜料10～20份、分散剂1～5份、水10～30份。2.根据权利要求1所述的一种环保型水性油墨，其特征在于，包括以下重量份数的原料：改性水性丙烯酸树脂35～45份、改性纳米碳酸钙2～4份、羟丙基纤维素钠3～7份、十二烷基葡萄糖苷2～4份、颜料12～18份、分散剂2～4份、水15～25份。3.根据权利要求1所述的一种环保型水性油墨，其特征在于，所述改性水性丙烯酸树脂的制备方法包括：(1)将改性纳米粒子加入去离子水中，超声分散30～60min，加入壳聚糖和冰醋酸，搅拌20～30min，得到改性纳米粒子
‑
壳聚糖溶液；(2)将β
‑
环糊精溶解于氢氧化钠溶液中，继续加入聚乙二醇，得到改性β
‑
环糊精；(3)将丙烯酸与甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、双丙酮丙烯酰胺、甘油脂肪酸酯与去离子水进行混合，继续加入改性纳米粒子
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壳聚糖溶液和改性β
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环糊精，搅拌乳化，制得混合液一；(4)将己二酸二酰肼和偶氮二异丁腈溶于去离子水中，制得混合液二；(5)将混合液一升温至50～60℃，将混合液二滴加于混合液一中，继续升温至80～100℃，反应时间2～8h，制得改性水性丙烯酸树脂。4.根据权利要求3所述的一种环保型水性油墨，其特征在于，所述改性纳米粒子的制备方法包括：将纳米二氧化钛和纳米二氧化硅分散在水中，形成分散液；将硅烷偶联剂加入乙醇中，加入纳米纤维素高速分...

【专利技术属性】
技术研发人员：周来生，李雄，
申请(专利权)人：江西科态新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：