本发明涉及一种水性光油及其制备方法，特别是涉及一种凹版印刷用水性光油及其制备方法。
背景技术：
：光油作为一种印刷表面处理用料，被广泛应用于印刷行业，通过将光油涂覆在物件表面，形成具有一定强度、表面光滑的固态膜层，能很好的起到保护印刷图文的作用，因此光油被广泛印刷在食品饮料、鞋服、烟酒的包装盒外表面。但在使用过程中，光油形成的固态膜层易因水及油污影响，导致固态膜层受到污染，进而造成印刷图文表面模糊，无法辨识。技术实现要素：本发明提供了一种凹版印刷用水性光油及其制备方法，以至少解决现有技术中水性光油形成的固态膜层易受污染问题。本发明提供了一种凹版印刷用水性光油，由下列重量份的原料组成：水性苯丙硬树脂乳液20-50份、水性苯丙软树脂乳液5-15份、水性苯丙凹版乳液树脂30-50份、表面异氰酸酯化的纳米微球5-10份、氟代环氧烷基化物1-2份、聚二甲基硅氧烷5-10份、催化剂0.01-0.5份、有机硅氧烷助剂1-5份、有机硅消泡剂0.1-10份、聚乙烯蜡乳液5-20份、去离子水2-10份、无水乙醇2-10份。进一步地，所述水性苯丙硬树脂乳液由下列重量份的原料组成：丙烯酸固体树脂10-35份，苯乙烯10-35份，甲基丙烯酸甲酯10-30份，水5-25份。进一步地，所述水性苯丙软树脂乳液由下列重量份的原料组成：丙烯酸固体树脂10-35份，苯乙烯10-35份，丙烯酸丁酯10-30份，水5-25份。进一步地，所述氟代环氧烷基化物选自全氟-2,3-环氧-2-甲基戊烷、全氟环氧丙烷、1,4-二(2',3'-环氧丙基)全氟丁烷、3-(全氟己烷)-1,2-环氧丙烷、3-(全氟正辛基)-1,2-环氧丙烷中的一种或多种。进一步地，所述催化剂选自辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡中的一种或多种。本发明的另一目地在于提供一种上述凹版印刷用水性光油的制备方法，包括以下步骤：步骤1.取聚二甲基硅氧烷，在氮气保护下加入表面异氰酸酯化的纳米微球，搅拌均匀后加入催化剂，在无水条件下反应1-24小时，反应温度20-70℃，得到纳米微球与聚二甲基硅氧烷接枝固体悬浮液；步骤2.在氮气保护下向步骤1所得液体中加入氟代烷基环氧化物，在50-100℃下高速剪切搅拌处理混合溶液60-100分钟；步骤3.取水性苯丙凹印硬树脂乳液加入步骤2所得溶液中，在500-3000转/分钟的条件下搅拌分散20-35分钟；以20-40分钟为每次添加原料的间隔，依次添加水性苯丙软树脂乳液、聚乙烯蜡乳液聚醚、改性有机硅流平剂、有机硅氧烷附着力促进剂、有机硅消泡剂；添加完毕后，加入质量比为1:1的水与无水乙醇，搅拌分散5-20分钟，所得液体即为凹版印刷用水性光油。进一步地，所述表面异氰酸酯化的纳米微球制备步骤如下：按重量份计，取二异氰酸酯80-100份，氮气保护下加入纳米微球80-100份，在室温下搅拌均匀后加入占反应液总重0.5-2％的二月桂酸二丁基锡，在无水条件下反应5-20小时，反应温度20-70℃，在氮气保护下，固体抽滤干燥，得到表面异氰酸酯化的纳米微球。更进一步地，所述纳米微球选自二氧化硅微球、氧化铝微球、二氧化钛微球、碳酸钙微球、氧化铁微球或表面含有羟基的聚合物纳米微球中的一种；所述纳米微球的粒径为50-1000nm。更进一步地，所述二异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、1,5’-萘二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、多苯基甲烷多异氰酸酯中的一种或多种。本发明相对于现有技术，通过采用纳米微粒，在水性光油凝固形成固态膜层后，其固态膜层的表面能够形成超双疏结构，防止水和有机液体在水性光油表面停留，进而防止油污及水渍覆盖在水性光油表面，使水性光油具有自清洁能力。此外，本发明通过在纳米微粒表面接枝氟化物及硅化物，利用氟硅元素耐腐蚀的能力，进一步的提高水性光油防腐性能。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。实施例1-3所用表面异氰酸酯化的纳米微球制备步骤如下：按重量份计，取甲苯二异氰酸酯100份，在氮气保护下加入氧化铝微球80份，搅拌均匀后加入占反应液总重0.5-2％的二月桂酸二丁基锡，在无水条件下反应1-24小时，反应温度20-70℃。在氮气保护下，固体抽滤干燥，得到表面异氰酸酯化的氧化铝微球。实施例1-3及对照例所用水性苯丙硬树脂乳液由下列重量份的原料组成：丙烯酸固体树脂10份，苯乙烯35份，甲基丙烯酸甲酯30份，水5份。实施例1-3及对照例所用水性苯丙软树脂乳液由下列重量份的原料组成：丙烯酸固体树脂10份，苯乙烯35份，丙烯酸丁酯30份，水5份。实施例1本实施例水性光油，由下列重量份的原料组成：水性苯丙硬树脂乳液20份、水性苯丙软树脂乳液5份、水性苯丙凹版乳液树脂30份、表面异氰酸酯化的纳米微球5份、全氟-2,3-环氧-2-甲基戊烷1份、聚二甲基硅氧烷5份、二月桂酸二丁基锡0.01份、有机硅氧烷助剂1份、有机硅消泡剂0.1份、聚乙烯蜡乳液5份、去离子水2份、无水乙醇2份。本实施例水性光油的制备方法如下：步骤1.取聚二甲基硅氧烷，在氮气保护下加入表面异氰酸酯化的纳米微球，搅拌均匀后加入二月桂酸二丁基锡，在无水条件下反应18小时，反应温度70℃，得到纳米微球与聚二甲基硅氧烷接枝固体悬浮液；步骤2.在氮气保护下向步骤1所得液体中加入全氟-2,3-环氧-2-甲基戊烷，在100℃下高速剪切搅拌处理混合溶液100分钟；步骤3.取水性苯丙凹印硬树脂乳液加入步骤2所得溶液中，在500转/分钟的条件下搅拌分散35分钟；以40分钟为每次添加原料的间隔，依次添加水性苯丙软树脂乳液、聚乙烯蜡乳液聚醚、改性有机硅流平剂、有机硅氧烷附着力促进剂、有机硅消泡剂；添加完毕后，加入质量比为1:1的水与无水乙醇，搅拌分散20分钟，所得液体即为本实施例凹版印刷用水性光油。实施例2本实施例水性光油，由下列重量份的原料组成：水性苯丙硬树脂乳液50、水性苯丙软树脂乳液15份、水性苯丙凹版乳液树脂50份、表面异氰酸酯化的纳米微球10份、3-(全氟己烷)-1,2-环氧丙烷2份、聚二甲基硅氧烷10份、辛酸亚锡0.5份、有机硅氧烷助剂5份、有机硅消泡剂10份、聚乙烯蜡乳液20份、去离子水10份、无水乙醇10份。本实施例水性光油的制备方法如下：步骤1.取聚二甲基硅氧烷，在氮气保护下加入表面异氰酸酯化的纳米微球，搅拌均匀后加入辛酸亚锡，在无水条件下反应24小时，反应温度50℃，得到纳米微球与聚二甲基硅氧烷接枝固体悬浮液；步骤2.在氮气保护下向步骤1所得液体中加入3-(全氟己烷)-1,2-环氧丙烷，在80℃下高速剪切搅拌处理混合溶液100分钟；步骤3.取水性苯丙凹印硬树脂乳液加入步骤2所得溶液中，在50转/分钟的条件下搅拌分散35分钟；以20分钟为每次添加原料的间隔，依次添加水性苯丙软树脂乳液、聚乙烯蜡乳液聚醚、改性有机硅流平剂、有机硅氧烷附着力促进剂、有机硅消泡剂；添加完毕后，加入质量比为1:1的水与无水乙醇，搅拌分散15分钟，所得液体即为凹版印刷用水性光油。实施例3本实施例水性光油，由下列重量份的原料组成：水性苯丙硬树脂乳液50、水性苯丙软树脂乳液5份、水性苯丙凹版乳液树脂50份、表面异氰酸酯化的纳米微球5份、3-(全氟正辛基)-1,2-环氧丙烷1份、聚二甲基硅氧烷5份、辛酸亚锡0.5份、有机硅氧烷助剂5份、有机硅消泡剂10份、聚乙烯蜡乳液20份、去离子水2份、无水乙醇2份。本实施例水性光油的制备方法如下：步骤1.取聚二甲基硅氧烷，在氮气保护下加入表面异氰酸酯化的纳米微球，搅拌均匀后加入催化剂，在无水条件下反应24小时，反应温度60℃，得到纳米微球与聚二甲基硅氧烷接枝固体悬浮液；步骤2.在氮气保护下向步骤1所得液体中加入氟代烷基环氧化物，在100℃下高速剪切搅拌处理混合溶液60分钟；步骤3.取水性苯丙凹印硬树脂乳液加入步骤2所得溶液中，在1000转/分钟的条件下搅拌分散35分钟；以40分钟为每次添加原料的间隔，依次添加水性苯丙凹印pe软树脂乳液、聚乙烯蜡乳液聚醚、改性有机硅流平剂、有机硅氧烷附着力促进剂、有机硅消泡剂；添加完毕后，加入质量比为1:1的水与无水乙醇，搅拌分散20分钟，所得液体即为凹版印刷用水性光油。对照例本实施例水性光油，由下列重量份的原料组成：水性苯丙硬树脂乳液20份、水性苯丙软树脂乳液5份、水性苯丙凹版乳液树脂30份、有机硅氧烷助剂1份、有机硅消泡剂0.1份、聚乙烯蜡乳液5份、去离子水2份、无水乙醇2份。本实施例水性光油的制备方法如下：取水性苯丙凹印硬树脂乳液在500转/分钟的条件下搅拌分散35分钟；以40分钟为每次添加原料的间隔，依次添加水性苯丙软树脂乳液、聚乙烯蜡乳液聚醚、改性有机硅流平剂、有机硅氧烷附着力促进剂、有机硅消泡剂；添加完毕后，加入质量比为1:1的水与无水乙醇，搅拌分散20分钟，所得液体即为本实施例凹版印刷用水性光油。取实施例1-3及对照例制得水性光油涂敷在印刷图案表面，经干燥后形成固态膜层，分别在实施例1-3及对照例的固态膜层表面滴加水滴及油滴，并检测水滴及油滴与固态膜层接触角。上述实施例1-3及对照例制得水性光油的性能检测如下表所示：检测项目实施例1实施例2实施例3对照例外观透明层透明层透明层透明层与水接触角161°154°157°54°与油接触角154°147°149°38°耐湿热性检测(100h)无明显脱落无明显脱落无明显脱落有少量脱落如上表所示，本发明实施例1-3通过在水性光油中加入纳米微球，使水性光油表面具有纳米结构，进而使水性光油形成的固态膜层表面具有纳米超双疏结构，相比于对照例，可以有效防止水及油对固态膜层表面的润湿，进而避免水及油在固态膜层表面形成水渍或油污，使水性光油具自清洁性能。此外，本发明实施例1-3通过在纳米微球上引入氟硅元素，进而使纳米结构表面具有氟硅膜层，提高纳米结构表面的防腐蚀性能，延长纳米结构的使用寿命，使水性光油具有较好的防腐性能。最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。当前第1页12