一種金屬印刷用改性水性聚氨酯油墨及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬印刷用改性水性聚氨酯油墨，該印刷油墨利用甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯對水性聚氨酯進行改性處理，得到的聚氨酯乳液耐水性更好，同時加入木質(zhì)纖維素納米纖維、多壁碳納米管等物料可在樹脂乳液中均勻接枝分散，形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，極大的提高了油墨的力學(xué)性能和粘附能力，尤其改善了聚氨酯在金屬基材表面的粘接力；本發(fā)明的油墨環(huán)保安全，工藝簡單高效，附著牢固持久，不易開裂脫落，極大的改善了傳統(tǒng)水性聚氨酯油墨的使用性能，在金屬材料印刷上表現(xiàn)優(yōu)異。
【專利說明】
一種金屬印刷用改性水性聚氨酯油墨及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及水性油墨技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬印刷用改性水性聚氨酯油墨及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水性油墨是由水溶性樹脂、有機顏料、溶劑以及相關(guān)助劑構(gòu)成，其具有優(yōu)良的環(huán)保 性，可以緩解當前包裝與印刷行業(yè)存在污染問題，成為目前及今后油墨行業(yè)的重點發(fā)展方 向。
[0003] 水性聚氨酯油墨具有色彩表現(xiàn)力好、附著力佳、耐油等優(yōu)點，對各種承印物材料具 有廣泛的適用性。由于水性聚氨酯中存在親水基團，其所形成的涂層耐水性、耐熱性以及粘 彈性欠佳，尤其是耐水性的差異，直接影響印刷產(chǎn)品的使用體驗，因此有必要對水性聚氨酯 的性能做進一步改進，以完善其性能?！都{米二氧化硅改性水性聚氨酯分散液的制備與表 征》一文利用硅烷偶聯(lián)劑在聚氧化丙烯二醇溶液中水解分散制得納米二氧化硅聚氧化丙烯 二醇分散體，參與水性聚氨酯合成過程，得到了納米二氧化硅改性的水性聚氨酯乳液，這種 方法得到的聚氨酯涂層其疏水性及表面硬度得到了一定的改善，然而其拉伸強度及斷裂伸 長率隨之降低，綜合力學(xué)性能欠佳，由此可見，在提高水性聚氨酯疏水性的同時獲得具備優(yōu) 良力學(xué)性能的乳液才是具有實際應(yīng)用價值的研究重點，也是本發(fā)明的目的所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種金屬印刷用改性水性聚氨酯 油墨及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種金屬印刷用改性水性聚氨酯油墨，該印刷油墨由以下重量份的原料制成：固含量 為30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯8-10、水性顏料10-20、鈦酸酯偶聯(lián) 劑0.1-0.2、多壁碳納米管0.1-0.2、木質(zhì)纖維素納米纖維1-2、甲基丙烯酸縮水甘油酯1-2、 消泡劑0.01-0.02、聚羧酸鹽減水劑0.1-0.2、去離子水20-25、濃度為10-15%的過硫酸銨水 溶液0.2-0.5、十二烷基磺酸鈉0.5-1。
[0006] 所述的一種金屬印刷用改性水性聚氨酯油墨的制備方法，該制備方法分為以下幾 個步驟： (1) 將十二烷基磺酸鈉與去離子水配制成混合溶液，隨后加入木質(zhì)纖維素納米纖維、多 壁碳納米管，超聲分散2_3h后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，繼續(xù)超聲混合40-50min，所得復(fù)合乳化漿 料備用； (2) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，加入步驟（1)制備的復(fù)合乳化漿料，同時滴加 1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合l_2h，隨后將反 應(yīng)體系加熱至55-60°C，加入1/3重量份的余量過硫酸銨水溶液，攪拌混合反應(yīng)1.5-2h后升 溫至75-80°C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及過硫酸銨水溶液，滴加完畢后反應(yīng)1- 2h，反應(yīng)結(jié)束后溶液冷卻至室溫，過濾出料； (3)將步驟(2)所制備的物料與其它剩余物料混合，一并投入砂磨機內(nèi)研磨分散2-3h， 調(diào)節(jié)體系pH值為7-8,并使用去離子水調(diào)節(jié)體系粘度，出料即得。
[0007] 本發(fā)明的油墨利用甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯對水性聚氨酯進 行改性處理，得到的聚氨酯乳液耐水性更好，同時加入木質(zhì)纖維素納米纖維、多壁碳納米管 等物料可在樹脂乳液中均勻接枝分散，形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，極大的提高了油墨的力學(xué)性 能和粘附能力，尤其改善了聚氨酯在金屬基材表面的粘接力;本發(fā)明的油墨環(huán)保安全，工藝 簡單高效，附著牢固持久，不易開裂脫落，極大的改善了傳統(tǒng)水性聚氨酯油墨的使用性能， 在金屬材料印刷上表現(xiàn)優(yōu)異。
【具體實施方式】
[0008] -種金屬印刷用改性水性聚氨酯油墨，該印刷油墨由以下重量份的原料制成：固 含量為30%的水性聚氨酯乳液40、甲基丙烯酸六氟丁酯8、水性顏料10、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.1、多 壁碳納米管〇. 1、木質(zhì)纖維素納米纖維1、甲基丙烯酸縮水甘油酯1、消泡劑〇. 01、聚羧酸鹽減 水劑0.1、去離子水20、濃度為10%的過硫酸銨水溶液0.2、十二烷基磺酸鈉0.5。
[0009] 該油墨的制備方法分為以下幾個步驟： (1) 將十二烷基磺酸鈉與去離子水配制成混合溶液，隨后加入木質(zhì)纖維素納米纖維、多 壁碳納米管，超聲分散2h后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，繼續(xù)超聲混合40min，所得復(fù)合乳化漿料備 用； (2) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，加入步驟（1)制備的復(fù)合乳化漿料，同時滴加 1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合lh，隨后將反應(yīng) 體系加熱至55 °C，加入1/3重量份的余量過硫酸銨水溶液，攪拌混合反應(yīng)1.5h后升溫至75 °C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及過硫酸銨水溶液，滴加完畢后反應(yīng)Ih，反應(yīng)結(jié)束 后溶液冷卻至室溫，過濾出料； (3) 將步驟(2)所制備的物料與其它剩余物料混合，一并投入砂磨機內(nèi)研磨分散2h，調(diào) 節(jié)體系PH值為7,并使用去離子水調(diào)節(jié)體系粘度，出料即得。
[0010] 將制得的油墨印刷在鋁片上，待其完全干燥后，根據(jù)相應(yīng)的國家檢測標準，該油墨 及其涂層的性能測試結(jié)果為：
【主權(quán)項】
1. 一種金屬印刷用改性水性聚氨酯油墨，其特征在于，該印刷油墨由以下重量份的原 料制成：固含量為30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯8-10、水性顏料10-20、鈦酸酯偶聯(lián)劑0.1-0.2、多壁碳納米管0.1-0.2、木質(zhì)纖維素納米纖維1-2、甲基丙烯酸縮 水甘油酯1-2、消泡劑0.01-0.02、聚羧酸鹽減水劑0.1-0.2、去離子水20-25、濃度為10-15% 的過硫酸銨水溶液0.2-0.5、十二烷基磺酸鈉0.5-1。2. 如權(quán)利要求1所述的一種金屬印刷用改性水性聚氨酯油墨的制備方法，其特征在于， 該制備方法分為以下幾個步驟： (1) 將十二烷基磺酸鈉與去離子水配制成混合溶液，隨后加入木質(zhì)纖維素納米纖維、多 壁碳納米管，超聲分散2_3h后加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，繼續(xù)超聲混合40-50min，所得復(fù)合乳化漿 料備用； (2) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，加入步驟（1)制備的復(fù)合乳化漿料，同時滴加 1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合l_2h，隨后將反 應(yīng)體系加熱至55-60°C，加入1/3重量份的余量過硫酸銨水溶液，攪拌混合反應(yīng)1.5-2h后升 溫至75-80°C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及過硫酸銨水溶液，滴加完畢后反應(yīng)1-2h，反應(yīng)結(jié)束后溶液冷卻至室溫，過濾出料； (3) 將步驟(2)所制備的物料與其它剩余物料混合，一并投入砂磨機內(nèi)研磨分散2-3h， 調(diào)節(jié)體系pH值為7-8,并使用去離子水調(diào)節(jié)體系粘度，出料即得。
【文檔編號】C09D11/107GK105860661SQ201610297717
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】徐明克, 裴大偉
【申請人】安徽雅美油墨有限公司