本发明涉及水性光油及其制备方法，具体涉及一种能应用于宝丽纸印刷表面的水性光油及其制备方法。
(二)
背景技术：
宝丽纸是由30-50克中的原纸通过印刷制成的装饰品，属于家具纸的一种，可直接由机器贴合或手工贴合在家具板材表面起装饰、保护作用。装饰作用主要靠宝丽纸上的油墨层提供，而保护作用则靠油墨层上的光油层提供。传统宝丽纸油墨和光油都是溶剂型的，鉴于目前严峻的环保形势，宝丽纸油墨、光油的水性化进程日益迫切。
(三)
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种宝丽纸水性光油及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种宝丽纸水性光油，由如下重量份的原料组成：
硅丙乳液50-68份、蜡助剂5-8份、手感剂0.5-2份、润湿剂0.05-0.15份、低分子醇10-17份、去离子水15.9-22.95份。
所述宝丽纸水性光油的制备方法为：
(1)将0.5-2份手感剂、0.05-0.15份润湿剂、10-17份低分子醇、8-10份去离子水加到分散砂磨机中，以2000-3000rpm的速率搅拌0.5-1h，得到分散液，备用；
(2)将50-68份硅丙乳液、5-8份蜡助剂、7.9-12.95份去离子水加到分散砂磨机中，以300-500rpm的速率搅拌混合均匀，然后投加步骤(1)所得分散液，保持转速继续搅拌0.5-1h，过滤出料，即得所述宝丽纸水性光油。
本发明中，所述蜡助剂为氧化聚合物蜡、改性聚酯型蜡中的一种或两种以上任意比例的混合物；所述氧化聚合物蜡例如viscocer1017(ceronas公司)、viscocer2016(ceronas公司)、md-2042(keim公司)；所述改性聚酯型蜡例如addimer696(ceronas公司)、addimer697(ceronas公司)，特别优选md-2042(keim公司)。
所述手感剂为有机硅类手感剂，具体为sf-337(广东标美硅氟新材料有限公司)、sf-337(广东标美硅氟新材料有限公司)、dl-203(道硅材料技术(上海)有限公司)中的一种或两种以上任意比例的混合物，特别优选sf-337(广东标美硅氟新材料有限公司)。
所述润湿剂为(改性)聚烷氧烷润湿剂，具体为levaslipw-461(elementis公司)、levelolw-469(elementis公司)、dw-390(道硅材料技术(上海)有限公司)中的一种或两种以上任意比例的混合物，特别优选levaslipw-461(elementis公司)。
所述低分子醇为乙醇、异丙醇中的一种或者两者任意比例的混合物，优选异丙醇。
所述硅丙乳液为自制的具有“内交联核-含硅壳层”独特结构的硅丙乳液，由如下重量份的原料组成：
反应型阴离子乳化剂2～4份、反应型非离子乳化剂1.8～3.1份、ph缓冲剂0.2～0.4份、无机过氧类引发剂1.5～2.3份、氧化引发剂0.6～0.8份、还原引发剂0.55～0.6份、甲基丙烯酸甲酯单体7～10份、丙烯酸正丁酯单体68～72份、有机硅氧烷单体20～25份、c1-c3醇1.2～1.5份、叔丁基过氧化氢0.06～0.08份、雕白粉0.06～0.08份、去离子水126～130份。
所述反应型阴离子乳化剂选自se-10n(adeka公司)、se-1025a(adeka公司)中的任意一种或两者以任意比例的混合物，优选se-1025a(adeka公司)。
所述反应型非离子乳化剂选自er-10(adeka公司)、er-20(adeka公司)、er-30(adeka公司)、er-40(adeka公司)、ne-10(adeka公司)、ne-20(adeka公司)、ne-30(adeka公司)中的任意一种或两种以上任意比例的混合物，优选ne-10(adeka公司)。
所述ph缓冲剂选自碳酸氢钠、碳酸钠中的任意一种，优选碳酸氢钠。
所述无机过氧类引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的任意一种，优选过硫酸钠。
所述氧化引发剂选自过氧化氢类引发剂、过氧化二烷基类引发剂、过氧化二酰基类引发剂中的任意一种，所述过氧化氢类引发剂例如过氧化氢、异丙苯过氧化氢，所述过氧化二烷基类引发剂例如过氧化二异苯丙，所述过氧化二酰基类引发剂例如过氧化二苯甲酰，特别优选异丙苯过氧化氢。
所述还原引发剂选自叔胺类引发剂、硫醇类引发剂、有机金属化合物类引发剂中的任意一种，所述叔胺类引发剂例如n,n-二甲基甲苯胺，所述硫醇类引发剂例如甲硫醇、乙硫醇，所述有机金属化合物类引发剂例如三乙基铝、三乙基硼，特别优选n,n-二甲基甲苯胺。
所述有机硅氧烷单体特别优选为乙烯基三异丙氧基硅烷(ac-76)。
所述c1-c3醇选自甲醇、乙醇、异丙醇中的任意一种或两种以上任意比例的混合物，优选异丙醇。
所述硅丙乳液的制备方法为：
(1)将5重量份丙烯酸正丁酯单体、20～25重量份有机硅氧烷单体、7～10重量份甲基丙烯酸甲酯单体、0.6～0.8重量份氧化引发剂、0.55～0.6重量份还原引发剂、1～2重量份反应型非离子乳化剂混合，并在200～250rpm的搅速下搅拌溶解，得到壳层单体滴加相；
(2)将2～4重量份反应型阴离子乳化剂、0.8～1.1重量份反应型非离子乳化剂、5重量份丙烯酸正丁酯单体加到102～106重量份去离子水中，在400～750rpm的搅速下搅拌并升温至86～88℃，降低搅速至150～250rpm，加入4.3重量份无机过氧类引发剂水溶液，待反应体系出现明显蓝光后，同时滴加58～62重量份丙烯酸正丁酯单体和11.2～12重量份无机过氧类引发剂水溶液，两者同时滴完，滴加时间在5～7h，之后将反应体系温度降至63～68℃，加入1.2～1.5重量份c1-c3醇，接着同时滴加步骤(1)制备的壳层单体滴加相和6.2～6.4重量份ph缓冲剂水溶液，所述壳层单体滴加相的滴加时间在2～3h，所述ph缓冲剂水溶液的滴加速度以维持反应体系ph值在5.5～7.5为准进行调节，所述反应体系ph值每隔20min测一次，当壳层单体滴加相和ph缓冲剂溶液滴加完毕后，保温搅拌1～1.5h，加入2.06～2.08重量份叔丁基过氧化氢水溶液，保温搅拌10～20min，加入2.06～2.08重量份雕白粉水溶液，保温搅拌10～20min，最后降至室温(20～30℃)出料，即得所述硅丙乳液；
所述4.3重量份无机过氧类引发剂水溶液由0.3重量份无机过氧类引发剂溶解于4重量份去离子水中得到；
所述11.2～12重量份无机过氧类引发剂水溶液由1.2～2重量份无机过氧类引发剂溶解于10重量份去离子水中得到；
所述6.2～6.4重量份ph缓冲剂水溶液由0.2～0.4重量份ph缓冲剂溶解于6重量份去离子水中得到；
所述2.06～2.08重量份叔丁基过氧化氢水溶液由0.06～0.08重量份叔丁基过氧化氢溶解于2重量份去离子水中得到；
所述2.06～2.08重量份雕白粉水溶液由0.06～0.08重量份雕白粉溶解于2重量份去离子水中得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、选用自制的具有“内交联核-含硅壳层”独特结构的硅丙乳液作为水性光油的成膜树脂，该树脂抗污性好，耐水性佳，保证了本发明水性光油产品的耐水、耐油性能。
2、硅丙树脂与蜡助剂的配合使用，利于增强光油表面的涂膜致密性，保证涂膜的附着力及抗划伤性；本发明产品的耐胶带剥离性明显优于市售油性光油产品。
3、通过各助剂的搭配使用，保证本发明水性光油产品的储存稳定性及良好的抗黏连性。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
光油的贮存稳定性是指光油在60℃条件下静置9天，以不沉淀、不分层代表光油贮存稳定性>6个月。
光油的抗黏连性测试方法如下：用kpp凹版打样机，以40m/min的印刷速度，将本发明水性光油或市售油性光油印刷于宝丽纸上，经50℃烘干；将印刷面与另一张宝丽纸的背面重合，并置于2kg重物下，于80℃鼓风干燥箱内热压24h后，观察两张宝丽纸是否有黏连情况；若不黏连，证明光油的抗黏连性好。
光油的耐胶带剥离性测试方法如下：用kpp凹版打样机，以40m/min的印刷速度，将本发明水性光油或市售油性光油印刷于宝丽纸上，经50℃烘干；将胶带黏贴于光油印刷面，迅速撕掉，重复多次，每次都用新的胶带测试；若胶带剥离500次以上印刷面仍无破损，证明光油耐胶带剥离性优异，剥离100次以上才出现破损，证明光油耐胶带剥离性良好，剥离100以下印刷面就出现破损的，判定光油不耐胶带剥离。
光油的耐水性测试按gb/t1733-1993的测定方法进行测定。
光油的耐油污性测试方法如下：用kpp凹版打样机，以40m/min的印刷速度，将本发明水性光油或市售油性光油印刷于宝丽纸上，经50℃烘干；用3ml一次性滴管取食用油滴在光油印刷面上，若食用油不渗透，证明光油耐油污性通过。
实施例1制备硅丙乳液
以下用到的原料生产厂家：
丙烯酸正丁酯单体(广州市中业化工有限公司)、ac-76(方舟(佛冈)化学材料有限公司)、甲基丙烯酸甲酯单体(广州市中业化工有限公司)、异丙苯过氧化氢(sigma-aldrich公司)、n,n-二甲基甲苯胺(天津中信凯泰化工有限公司)、ne-10(adeka公司)、se-1025a(adeka公司)、过硫酸钠(苏州华航化工科技有限公司)、异丙醇(永华化学科技(江苏)有限公司)、碳酸氢钠(上海埃彼化学试剂有限公司)、叔丁基过氧化氢(上海佰一化工有限公司)、雕白粉(上海沣瑞化工有限公司)。
硅丙乳液的制备：
(1)壳层单体滴加相的制备：
将5g丙烯酸正丁酯单体、20gac-76、7g甲基丙烯酸甲酯单体、0.7g异丙苯过氧化氢、0.6gn,n-二甲基甲苯胺、1gne-10混合，并在200rpm的搅速下搅拌溶解，得到壳层单体滴加相；
(2)将2gse-1025a、1gne-10、5g丙烯酸正丁酯单体加到106g去离子水中，在400rpm的搅速下搅拌并升温至87℃，降低搅速至150rpm，加入4.3g过硫酸钠水溶液(0.3g过硫酸钠溶解于4g去离子水中得到)，待反应体系出现明显蓝光后，同时滴加60g丙烯酸正丁酯单体和12g过硫酸钠水溶液(2g过硫酸钠溶解于10g去离子水中得到)，两者同时滴完，滴加时间在5h，之后将反应体系温度降至68℃，加入1.2g异丙醇，接着同时滴加步骤(1)制备的壳层单体滴加相和6.2g碳酸氢钠水溶液(0.2g碳酸氢钠溶解于6g去离子水中得到)，壳层单体滴加相的滴加时间在2h，碳酸氢钠水溶液的滴加速度以维持反应体系ph值在5.5～7.5为准进行调节，所述反应体系ph值每隔20min测一次，当壳层单体滴加相和碳酸氢钠水溶液滴加完毕后，保温搅拌1.2h，加入2.06g叔丁基过氧化氢水溶液(0.06g叔丁基过氧化氢溶解于2g去离子水中得到)，保温搅拌10min，加入2.06g雕白粉水溶液(0.06g雕白粉溶解于2g去离子水中得到)，保温搅拌10min，最后降至室温出料，即得硅丙乳液(有机硅单体占总单体含量20.6％)。
实施例2制备硅丙乳液
以下用到的原料生产厂家：
丙烯酸正丁酯单体(广州市中业化工有限公司)、ac-76(方舟(佛冈)化学材料有限公司)、甲基丙烯酸甲酯单体(广州市中业化工有限公司)、异丙苯过氧化氢(sigma-aldrich公司)、n,n-二甲基甲苯胺(天津中信凯泰化工有限公司)、ne-10(adeka公司)、se-1025a(adeka公司)、过硫酸钠(苏州华航化工科技有限公司)、异丙醇(永华化学科技(江苏)有限公司)、碳酸氢钠(上海埃彼化学试剂有限公司)、叔丁基过氧化氢(上海佰一化工有限公司)、雕白粉(上海沣瑞化工有限公司)。
硅丙乳液的制备：
(1)壳层单体滴加相的制备：
将5g丙烯酸正丁酯单体、21gac-76、7g甲基丙烯酸甲酯单体、0.6g异丙苯过氧化氢、0.55gn,n-二甲基甲苯胺、1.1gne-10混合，并在250rpm的搅速下搅拌溶解，得到壳层单体滴加相；
(2)将3gse-1025a、0.8gne-10、5g丙烯酸正丁酯单体加到103g去离子水中，在600rpm的搅速下搅拌并升温至88℃，降低搅速至200rpm，加入4.3g过硫酸钠水溶液(0.3g过硫酸钠溶解于4g去离子水中得到)，待反应体系出现明显蓝光后，同时滴加58g丙烯酸正丁酯单体和11.2g过硫酸钠水溶液(1.2g过硫酸钠溶解于10g去离子水中得到)，两者同时滴完，滴加时间在6h，之后将反应体系温度降至64℃，加入1.5g异丙醇，接着同时滴加步骤(1)制备的壳层单体滴加相和6.2g碳酸氢钠水溶液(0.2g碳酸氢钠溶解于6g去离子水中得到)，壳层单体滴加相的滴加时间在2h，碳酸氢钠水溶液的滴加速度以维持反应体系ph值在5.5～7.5为准进行调节，所述反应体系ph值每隔20min测一次，当壳层单体滴加相和碳酸氢钠水溶液滴加完毕后，保温搅拌1h，加入2.06g叔丁基过氧化氢水溶液(0.06g叔丁基过氧化氢溶解于2g去离子水中得到)，保温搅拌20min，加入2.06g雕白粉水溶液(0.06g雕白粉溶解于2g去离子水中得到)，保温搅拌20min，最后降至室温出料，即得硅丙乳液(有机硅单体占总单体含量21.9％)。
实施例3制备硅丙乳液
以下用到的原料生产厂家：
丙烯酸正丁酯单体(广州市中业化工有限公司)、ac-76(方舟(佛冈)化学材料有限公司)、甲基丙烯酸甲酯单体(广州市中业化工有限公司)、异丙苯过氧化氢(sigma-aldrich公司)、n,n-二甲基甲苯胺(天津中信凯泰化工有限公司)、ne-10(adeka公司)、se-1025a(adeka公司)、过硫酸钠(苏州华航化工科技有限公司)、异丙醇(永华化学科技(江苏)有限公司)、碳酸氢钠(上海埃彼化学试剂有限公司)、叔丁基过氧化氢(上海佰一化工有限公司)、雕白粉(上海沣瑞化工有限公司)。
硅丙乳液的制备：
(1)壳层单体滴加相的制备：
将5g丙烯酸正丁酯单体、25gac-76、10g甲基丙烯酸甲酯单体、0.8g异丙苯过氧化氢、0.6gn,n-二甲基甲苯胺、2gne-10混合，并在250rpm的搅速下搅拌溶解，得到壳层单体滴加相；
(2)将4gse-1025a、1.1gne-10、5g丙烯酸正丁酯单体加到102g去离子水中，在750rpm的搅速下搅拌并升温至88℃，降低搅速至250rpm，加入4.3g过硫酸钠水溶液(0.3g过硫酸钠溶解于4g去离子水中得到)，待反应体系出现明显蓝光后，同时滴加62g丙烯酸正丁酯单体和12g过硫酸钠水溶液(2g过硫酸钠溶解于10g去离子水中得到)，两者同时滴完，滴加时间在7h，之后将反应体系温度降至63℃，加入1.5g异丙醇，接着同时滴加步骤(1)制备的壳层单体滴加相和6.4g碳酸氢钠水溶液(0.4g碳酸氢钠溶解于6g去离子水中得到)，壳层单体滴加相的滴加时间在2h，碳酸氢钠水溶液的滴加速度以维持反应体系ph值在5.5～7.5为准进行调节，所述反应体系ph值每隔20min测一次，当壳层单体滴加相和碳酸氢钠水溶液滴加完毕后，保温搅拌1.5h，加入2.08g叔丁基过氧化氢水溶液(0.08g叔丁基过氧化氢溶解于2g去离子水中得到)，保温搅拌10min，加入2.08g雕白粉水溶液(0.08g雕白粉溶解于2g去离子水中得到)，保温搅拌10min，最后降至室温出料，即得硅丙乳液(有机硅单体占总单体含量23.4％)。
实施例4制备宝丽纸水性光油
以下用到的原料及仪器生产厂家：
sf-337(广东标美硅氟新材料有限公司)、levaslipw-461(elementis公司)、异丙醇(永华化学科技(江苏)有限公司)、md-2042(keim公司)；
分散砂磨机(sdf400实验分散砂磨机，江阴市双丰化工机械有限公司)。
宝丽纸水性光油的制备
(1)将2gsf-337、0.05glevaslipw-461、17g异丙醇、10g去离子水加到分散砂磨机中，以2000rpm的速率搅拌0.5h，得到分散液，取出备用；
(2)将50g实施例1制备的硅丙乳液、8gmd-2042、12.95g去离子水加到分散砂磨机中，以400rpm的速率混合均匀；然后将步骤(1)所得分散液缓慢加入到分散砂磨机内，保持转速搅拌0.5h过滤出料，得到宝丽纸水性光油。
实施例5制备宝丽纸水性光油
以下用到的原料及仪器生产厂家：
sf-337(广东标美硅氟新材料有限公司)、levaslipw-461(elementis公司)、异丙醇(永华化学科技(江苏)有限公司)、md-2042(keim公司)；
分散砂磨机(sdf400实验分散砂磨机，江阴市双丰化工机械有限公司)。
宝丽纸水性光油的制备
(1)将1gsf-337、0.1glevaslipw-461、16g异丙醇、8g去离子水加到分散砂磨机中，以3000rpm的速率搅拌1h，得到分散液，取出备用；
(2)将60g实施例2制备的硅丙乳液、7gmd-2042、7.9g去离子水加到分散砂磨机中，以500rpm的速率混合均匀；然后将步骤(1)所得分散液缓慢加入到分散砂磨机内，保持转速搅拌1h过滤出料，得到宝丽纸水性光油。
实施例6制备宝丽纸水性光油
以下用到的原料及仪器生产厂家：
sf-337(广东标美硅氟新材料有限公司)、levaslipw-461(elementis公司)、异丙醇(永华化学科技(江苏)有限公司)、md-2042(keim公司)；
分散砂磨机(sdf400实验分散砂磨机，江阴市双丰化工机械有限公司)。
宝丽纸水性光油的制备
(1)将0.6gsf-337、0.1glevaslipw-461、13g异丙醇、8g去离子水加到分散砂磨机中，以3000rpm的速率搅拌1h，得到分散液，取出备用；
(2)将63g实施例3制备的硅丙乳液、7gmd-2042、8.3g去离子水加到分散砂磨机中，以300rpm的速率混合均匀；然后将步骤(1)所得分散液缓慢加入到分散砂磨机内，保持转速搅拌0.5h过滤出料，得到宝丽纸水性光油。
实施例7制备宝丽纸水性光油
以下用到的原料及仪器生产厂家：
sf-337(广东标美硅氟新材料有限公司)、levaslipw-461(elementis公司)、异丙醇(永华化学科技(江苏)有限公司)、md-2042(keim公司)；
分散砂磨机(sdf400实验分散砂磨机，江阴市双丰化工机械有限公司)。
宝丽纸水性光油的制备
(1)将0.5gsf-337、0.15glevaslipw-461、10g异丙醇、8g去离子水加到分散砂磨机中，以3000rpm的速率搅拌1h，得到分散液，取出备用；
(2)将68g实施例3制备的硅丙乳液、5gmd-2042、8.35g去离子水加到分散砂磨机中，以500rpm的速率混合均匀；然后将步骤(1)所得分散液缓慢加入到分散砂磨机内，保持转速搅拌1h过滤出料，得到宝丽纸水性光油。
表1.实施例4～7实验结果
由表1结果可知，本发明宝丽纸水性光油储存稳定性好，产品的抗黏连性、耐水性及耐油污性均与市售油性光油、水性光油产品相当，耐胶带剥离性优于油性光油、水性光油产品，有望取代市售油性光油、水性光油应用于宝丽纸印刷行业上。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。