本发明涉及水性油墨用聚酰胺树脂及其合成领域,尤其是一种水性油墨用聚酰胺树脂及其合成方法。
背景技术
随着各国环保法规的日益严格和人们环保意识的增强，传统溶剂型油墨中挥发性有机物(v℃)的排放愈来愈受到限制，环保安全的水性油墨越来越受到人们的重视。聚酰胺配制的油墨具有光泽和黏结性能好、快干及低气味等性能，广泛用于凹版与凸版印刷油墨，也是玻璃纸、聚乙烯、聚丙烯薄膜等包装材料印刷不可缺少的油墨，因此研究水性油墨用聚酰胺树脂黏结料具有重要的研究价值。
目前水性聚酰胺的制备主要有两种途径：一是在树脂分子链中引入羧基(或胺基)，用碱(或酸)中和形成阴离子型(或阳离子型)树脂，能水溶或增溶分散于水中。二是在树脂分子链中引入一定数量的强亲水基团，如羧基、羟基、氨基、醚基、酰胺基等，自乳化而分散于水中。较好的。但是，以上述方法制备出来的水性聚酰胺的柔韧性、附着力、耐水性等性能都比较差，不能满足人们的需求。
技术实现要素：
为了克服上述问题，本发明向社会提供一种柔韧性、附着力和耐水性等性能都更好的水性油墨用聚酰胺树脂。
本发明还向社会提供一种柔韧性、附着力和耐水性等性能都更好的水性油墨用聚酰胺树脂的合成方法。
本发明的技术方案是：提供一种水性油墨用聚酰胺树脂，包括下述重量份的组分：二聚体含量为95％的油酸二聚酸10-20份、二聚体含量为70％的聚合松香5-8份，环氧树脂2-5份、甲基四氢苯酐2-5份、乙二胺(eda)1-5份、己二酸(aa)2-5份、n，n一二甲基甲酰胺3-6份、乙醇胺或苄基三乙基氯化铵2-3份。
作为对本发明的改进，所述油酸二聚酸的酸值为190-200mg/g，黏度为8000mpa·s(25℃)。
本发明的另外一种技术方案是：提供一种上述的水性油墨用聚酰胺树脂的合成方法，包括下述步骤：
(s1)端羧基聚酰胺树脂(clmpa)的制备；在装有搅拌器、冷凝管和温度计的500ml四口烧瓶中，依次加入油酸二聚酸、聚合松香、乙二胺，缓慢搅拌加热到120℃，保温1h后再缓慢升温到220℃，严格控制反应温度，反应2.5h后，降温即得端羧基聚酰胺树脂；
(s2)多羧基聚酰胺树脂(phpa)的制备；在装有搅拌器、冷凝管和温度计的500ml四口烧瓶中，加入端羧基聚酰胺树脂、己二酸、环氧树脂和适量催化剂苄基三乙级氯化铵，搅拌加热至140℃，保温反应1.5h后，即得多羧基聚酰胺树脂；
(s3)水性聚酰胺树脂(awpa)的制备；在多羧基聚酰胺树脂(phpa)中加入甲基四氢苯酐和适量自制催化剂，110℃下反应2.5h，减压蒸馏，滴加乙醇胺中和至ph值为8左右，即得到水性聚酰胺树脂。
本发明由于含有二聚体含量为95％的油酸二聚酸10-20份、二聚体含量为70％的聚合松香5-8份，环氧树脂2-5份、甲基四氢苯酐2-5份、乙二胺(eda)1-5份、己二酸(aa)2-5份、n，n一二甲基甲酰胺3-6份、乙醇胺或苄基三乙基氯化铵2-3份。所制成的水性油墨用聚酰胺树脂的柔韧性、附着力和耐水性等性能都更好。因此，本发明具有柔韧性、附着力和耐水性等性能都更好的优点。
具体实施方式
一种水性油墨用聚酰胺树脂，包括下述重量份的组分：二聚体含量为95％的油酸二聚酸10-20份、二聚体含量为70％的聚合松香5-8份，环氧树脂2-5份、甲基四氢苯酐2-5份、乙二胺(eda)1-5份、己二酸(aa)2-5份、n，n一二甲基甲酰胺3-6份、乙醇胺或苄基三乙基氯化铵2-3份。
本发明中，优选的，所述油酸二聚酸的酸值为190-200mg/g，黏度为8000mpa·s(25℃)。
本发明中，一种上述的水性油墨用聚酰胺树脂的合成方法，包括下述步骤：
(s1)端羧基聚酰胺树脂(clmpa)的制备；在装有搅拌器、冷凝管和温度计的500ml四口烧瓶中，依次加入油酸二聚酸、聚合松香、乙二胺，缓慢搅拌加热到120℃，保温1h后再缓慢升温到220℃，严格控制反应温度，反应2.5h后，降温即得端羧基聚酰胺树脂；
(s2)多羧基聚酰胺树脂(phpa)的制备；在装有搅拌器、冷凝管和温度计的500ml四口烧瓶中，加入端羧基聚酰胺树脂、己二酸、环氧树脂和适量催化剂苄基三乙级氯化铵，搅拌加热至140℃，保温反应1.5h后，即得多羧基聚酰胺树脂；
(s3)水性聚酰胺树脂(awpa)的制备；在多羧基聚酰胺树脂(phpa)中加入甲基四氢苯酐和适量自制催化剂，110℃下反应2.5h，减压蒸馏，滴加乙醇胺中和至ph值为8左右，即得到水性聚酰胺树脂。
实验过程：
实验工具和实验步骤：
实验用品和实验仪器：
油酸二聚酸(oda，二聚体含量95％，酸值190-200mg/g)，黏度8000mpa·s(25℃)，工业级，安徽安庆虹宇化工有限责任公司；140聚合松香(pr，含二聚体70％)，工业级，广西桂林化工厂；环氧树脂e一51，工业级，无锡树脂厂；甲基四氢苯酐(me—thpa)，工业级，嘉兴南洋塑料化工有限公司；乙二胺(eda)、己二酸(aa)、n，n一二甲基甲酰胺、乙醇胺、苄基三乙基氯化铵等均为分析纯。fr—ir傅里叶变换红外光谱仪，magna—ir550型，美国nicolet公司；diamonddsc分析仪，409pc型，德国netzsch公司；凝胶渗透色谱，waters1515型，美国waters公司；流变仪，mars，德国haake公司；核磁共振谱仪，avancedrx300，德国bruker公司。
实验步骤：
水性聚酰胺的合成
端羧基聚酰胺树脂(clmpa)的制备在装有搅拌器、冷凝管和温度计的500ml四口烧瓶中，依次加入油酸二聚酸、聚合松香、乙二胺，缓慢搅拌加热到120℃，保温1h后再缓慢升温到220℃，严格控制反应温度，反应2.5h后，降温即得端羧基聚酰胺树脂。
多羧基聚酰胺树脂(phpa)的制备在装有搅拌器、冷凝管和温度计的500ml四口烧瓶中，加入端羧基聚酰胺树脂、己二酸、环氧树脂和适量催化剂苄基三乙级氯化铵，搅拌加热至140℃，保温反应1.5h后，即得多羧基聚酰胺树脂。
水性聚酰胺树脂(awpa)的制备在1.2.2节制备的产物中加入甲基四氢苯酐和适量自制催化剂，110℃下反应2.5h，减压蒸馏，滴加乙醇胺中和至ph值为8左右，即得到水性聚酰胺树脂。
实验结果：
红外(ir)分析：将样品研磨成粉末状，溴化钾压片法制样。
酸值的测定：参见gb6365—1986。
吸水率的测定：将固含量30％的树脂水溶液均匀涂布在马口铁板上，在室温放置7d，称质量(m)，然后常温下浸入纯净水中，24h后取出，用滤纸吸干表面水分，称质量(m)。计算膜的吸水率：
w＝(ml—m0)/mo×100％。
水性聚酰胺树脂的差示扫描量热(dsc)法分析采用dsc分析仪测定awpa的t；升温速率：1o℃/min，氮气气氛，升温范围：0-100℃。
凝胶渗透色谱(gpc)样品用四氢呋喃(thf)溶解后过滤，流动相用色谱级thf，流量1ml/min，色谱柱温度35℃，范围500～5000。
黏度的测定采用流变仪测定awpa的黏度，分别选择30、100℃等温测试，施加于样品的剪切速率为40s。
核磁共振(hnmr)二甲亚砜(dmso)为溶剂，四甲基硅烷(tms)为内标，测定温度为30℃。