一种可溶性环保油墨的制备工艺的制作方法

本发明属于油墨制备领域，涉及一种可溶性环保油墨的制备工艺。

背景技术：

油墨是由颜料、连结料合助剂按照一定的比例混合制备，通过油墨可以实现印刷标记，满足人们记录的需求，现有的广告牌大多通过粘贴广告纸，便于广告牌的更换，但是在更换广告纸时，废弃的广告纸直接丢弃容易造成浪费，同时现有的广告牌通常直接将油墨印刷在广告纸上，在外界风吹日晒，在雨水的长时间侵蚀在印刷标志容易掉色甚至剥落。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可溶性环保油墨的制备工艺，使用制备的氟化聚酰亚胺粘结料作为油墨粘合剂，不仅具有较高的粘合能力，能够牢固的粘合油墨，同时油墨中的分散型颜料表面含有一层疏水膜，能够保障油墨的疏水耐水能力，使得油墨在水中不会剥离，同时以氟化聚酰亚胺作为粘结料，能够快速的溶解在丙酮、吡啶、四氢呋喃和浓度为2％的硫酸溶液中，使得颜料没有粘合力的作用直接溶解在溶剂中，进而实现广告牌表面喷涂痕迹的清除，并且清除后完全没有留下墨痕，进而便于广告牌的循环使用，解决了现有广告牌大多通过粘贴广告纸，便于广告牌的更换，但是在更换广告纸时，废弃的广告纸直接丢弃容易造成浪费的问题。

本发明制备的氟化聚酰亚胺粘结料在浸泡于丙酮、吡啶、四氢呋喃和浓度为2％的硫酸溶液中后，使用毛刷在标志处刷擦5-6次即可实现墨痕的溶解，处理快速方便。

本发明制备的氟化聚酰亚胺粘结料具有较高的粘合能力，使得印刷痕迹在水中长时间浸泡时仍能粘合牢固，不剥离，进而能够解决现有的广告牌通常直接将油墨印刷在广告纸上，在外界风吹日晒，在雨水的长时间侵蚀在印刷标志容易掉色甚至剥落的问题。

本发明制备的氟化聚酰亚胺粘结料分子结构中含有大量的氟原子，由于氟原子可以切断酰亚胺分子中电子云的共轭，破坏了酰亚胺分子的结构对称性和重复规整性，在聚合过程中每个单体分子之间均含有氟原子，使得制备的氟化聚酰亚胺粘结料整体分子链上的结构对称性和重复规整性遭到破坏，进而降低了刚性聚氨酯分子链的作用力和结晶度，进而提高了氟化聚酰亚胺粘结料的溶解能力，同时在反应过程中加入氯化钙，其中的钙离子与粘结料形成络合物进一步提高了粘结料的溶解能力，使其在丙酮、吡啶、四氢呋喃和浓度为2％的硫酸溶液中都能够快速溶解。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种可溶性环保油墨的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将一定量的氟化聚酰亚胺粘结料加入丙酮溶液中，搅拌溶解；

第二步，向第一步中的溶液中加入分散型颜料，高速搅拌混合3-5min，然后向其中加入调墨油、分散剂、消泡剂、润湿剂，常温下混合均匀得到可溶性环保油墨；

其中可溶性环保油墨中各组分的重量份如下：

氟化聚酰亚胺粘结料52-55份、分散型颜料46-48份、调墨油5-7份、分散剂1-2份、消泡剂1-2份、润湿剂2-3份，丙酮100份；

分散型颜料的具体制备过程如下：

①将一定量的乙二胺溶于水中，同时向其中加入颜料，搅拌混合均匀；

②向步骤①中逐滴加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应40-50min，然后进行过滤洗涤，得到分散型颜料；由于乙二胺溶于水，能够均匀分散在颜料表面周围，同时γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷不溶于水，因此直接在颜料的表面与乙二胺进行反应，使得颜料的表面形成一层复合膜，由于γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中含有烷氧基，因此复合膜具有较高的疏水和分散能力，在制备油墨个过程中能够均匀的分散在溶液中，反应结构式如下；其中每克颜料中加入乙二胺0.75-0.78g，加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.83-0.85g；

其中氟化聚酰亚胺粘结料的具体制备过程如下：

步骤1：取一定量的苯胺和对三氟甲基苯甲醛加入水中，同时向其中加入浓盐酸，升温至150-160℃回流反应12h，然后进行旋转蒸发除去其中未反应完全的原料，然后进行重结晶得到氟化二胺单体，反应结构式如图1所示；其中每克苯胺中加入对三氟甲基苯甲醛1.93-1.96g,加入浓盐酸0.03g；

步骤2：向反应容器中通入氮气10min后，将一定量的氟化二胺单体和偏苯三酸酐加入反应容器中，然后再向其中加入n,n-二甲基甲酰胺，升温至100℃反应5h，然后降温至室温后析出固定颗粒进行过滤洗涤，得到产物a；其中氟化二胺单体中含有两个氨基，能够与偏苯三酸酐的酸酐基团发生开环取代反应，使得偏苯三酸酐复合在氟化二胺单体的两侧，使得制备的产物a中三氟甲基处于产物a链上的中间位置，反应结构式如下；其中每克氟化二胺单体中加入偏苯三酸酐0.56-0.57g,加入n,n-二甲基甲酰胺6-8ml；

步骤3：将步骤2中制备的产物a加入吡啶中，然后在氮气保护下向反应容器中加入乙酸酐，升温至100℃反应4h，然后进行过滤洗涤得到氟化酰亚胺，由于氟化酰亚胺中三氟甲基处于氟化酰亚胺链上的中间位置，氟原子具有较大是电负性、较小的原子半径和较低的摩尔极化率，使得氟原子可以切断酰亚胺分子中电子云的共轭，破坏了酰亚胺分子的结构对称性和重复规整性，其中反应结构式如下：每克产物a中加入吡啶9-11ml,加入乙酸酐0.82-0.85g；

步骤4：称取一定量的氟化二胺单体溶于二甲基亚砜中，向反应容器中通入氮气10min，然后加入氟化酰亚胺、氯化钙和亚磷酸三苯酯，然后升温至120℃反应5h，产物降温至室温后进行过滤洗涤，得到氟化聚酰亚胺粘结料，由于氟原子可以切断酰亚胺分子中电子云的共轭，破坏了酰亚胺分子的结构对称性和重复规整性，在聚合过程中每个单体分子之间均含有氟原子，使得制备的氟化聚酰亚胺粘结料整体分子链上的结构对称性和重复规整性遭到破坏，进而降低了刚性聚氨酯分子链的作用力和结晶度，进而提高了氟化聚酰亚胺粘结料的溶解能力，同时在反应过程中加入氯化钙，其中的钙离子与粘结料形成络合物进一步提高了粘结料的溶解能力，反应结构式如下；其中每克氟化二胺单体中加入二甲基亚砜7ml,加入氟化酰亚胺2.35-2.41g,加入氯化钙0.83-0.86g,加入亚磷酸三苯酯0.2g；

该可溶性环保油墨的溶解处理过程如下：用可溶性环保油墨在塑料板表面刷涂标志，待标志晾干后，将塑料板分别浸泡在丙酮、吡啶、四氢呋喃和浓度为2％的硫酸溶液中，使用毛刷在塑料板表面的标志处刷擦，塑料板表面的油墨快速溶解到溶剂中，塑料板表面没有留下墨痕，由于油墨中的颜料是通过粘结料进行粘合固定，当粘结料易溶于丙酮时，颜料在没有粘结力的作用下直接从塑料板表面剥离，进而实现可溶性环保油墨在溶剂中的溶解。

本发明的有益效果：

本发明使用制备的氟化聚酰亚胺粘结料作为油墨粘合剂，不仅具有较高的粘合能力，能够牢固的粘合油墨，同时油墨中的分散型颜料表面含有一层疏水膜，能够保障油墨的疏水耐水能力，使得油墨在水中不会剥离，同时以氟化聚酰亚胺作为粘结料，能够快速的溶解在丙酮、吡啶、四氢呋喃和浓度为2％的硫酸溶液中，使得颜料没有粘合力的作用直接溶解在溶剂中，进而实现广告牌表面喷涂痕迹的清除，并且清除后完全没有留下墨痕，进而便于广告牌的循环使用，解决了现有广告牌大多通过粘贴广告纸，便于广告牌的更换，但是在更换广告纸时，废弃的广告纸直接丢弃容易造成浪费的问题。

本发明制备的氟化聚酰亚胺粘结料在浸泡于丙酮、吡啶、四氢呋喃和浓度为2％的硫酸溶液中后，使用毛刷在标志处刷擦5-6次即可实现墨痕的溶解，处理快速方便。

本发明制备的氟化聚酰亚胺粘结料具有较高的粘合能力，使得印刷痕迹在水中长时间浸泡时仍能粘合牢固，不剥离，进而能够解决现有的广告牌通常直接将油墨印刷在广告纸上，在外界风吹日晒，在雨水的长时间侵蚀在印刷标志容易掉色甚至剥落的问题。

本发明制备的氟化聚酰亚胺粘结料分子结构中含有大量的氟原子，由于氟原子可以切断酰亚胺分子中电子云的共轭，破坏了酰亚胺分子的结构对称性和重复规整性，在聚合过程中每个单体分子之间均含有氟原子，使得制备的氟化聚酰亚胺粘结料整体分子链上的结构对称性和重复规整性遭到破坏，进而降低了刚性聚氨酯分子链的作用力和结晶度，进而提高了氟化聚酰亚胺粘结料的溶解能力，同时在反应过程中加入氯化钙，其中的钙离子与粘结料形成络合物进一步提高了粘结料的溶解能力，使其在丙酮、吡啶、四氢呋喃和浓度为2％的硫酸溶液中都能够快速溶解。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明分散型颜料反应结构式；

图2为本发明氟化二胺单体反应结构式；

图3为氟化酰亚胺反应结构式；

图4为氟化聚酰亚胺粘结料反应结构式。

具体实施方式

请参阅图1-4，结合如下实施例进行详细说明：

实施例1：

分散型颜料的具体制备过程如下：

①将750g乙二胺溶于水中，同时向其中加入1kg颜料，搅拌混合均匀；

②向步骤①中逐滴加入830gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应40-50min，然后进行过滤洗涤，得到分散型颜料；

氟化聚酰亚胺粘结料的具体制备过程如下：

步骤1：取1kg苯胺和1.93kg对三氟甲基苯甲醛加入1l水中，同时向其中加入30g浓盐酸，温至150-160℃回流反应12h，然后进行旋转蒸发除去其中未反应完全的原料，然后进行重结晶得到氟化二胺单体；

步骤2：向反应容器中通入氮气10min后，将1kg氟化二胺单体和560g偏苯三酸酐加入反应容器中，然后再向其中加入6ln,n-二甲基甲酰胺，升温至100℃反应5h，然后降温至室温后析出固定颗粒进行过滤洗涤，得到产物a；

步骤3：将步骤2中制备的1kg产物a加入9l吡啶中，然后在氮气保护下向反应容器中加入820g乙酸酐，升温至100℃反应4h，然后进行过滤洗涤得到氟化酰亚胺；

步骤4：称取1kg氟化二胺单体溶于7l二甲基亚砜中，向反应容器中通入氮气10min，然后加入2.35kg氟化酰亚胺、830g氯化钙和200g亚磷酸三苯酯，然后升温至120℃反应5h，产物降温至室温后进行过滤洗涤，得到氟化聚酰亚胺粘结料。

实施例2：

分散型颜料的具体制备过程如下：

①将780g乙二胺溶于水中，同时向其中加入1kg颜料，搅拌混合均匀；

②向步骤①中逐滴加入850gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，边滴加边剧烈搅拌，滴加完全后恒温反应40-50min，然后进行过滤洗涤，得到分散型颜料；

氟化聚酰亚胺粘结料的具体制备过程如下：

步骤1：取1kg苯胺和1.96kg对三氟甲基苯甲醛加入1l水中，同时向其中加入30g浓盐酸，温至150-160℃回流反应12h，然后进行旋转蒸发除去其中未反应完全的原料，然后进行重结晶得到氟化二胺单体；

步骤2：向反应容器中通入氮气10min后，将1kg氟化二胺单体和570g偏苯三酸酐加入反应容器中，然后再向其中加入8ln,n-二甲基甲酰胺，升温至100℃反应5h，然后降温至室温后析出固定颗粒进行过滤洗涤，得到产物a；

步骤3：将步骤2中制备的1kg产物a加入11l吡啶中，然后在氮气保护下向反应容器中加入850g乙酸酐，升温至100℃反应4h，然后进行过滤洗涤得到氟化酰亚胺；

步骤4：称取1kg氟化二胺单体溶于7l二甲基亚砜中，向反应容器中通入氮气10min，然后加入2.41kg氟化酰亚胺、860g氯化钙和200g亚磷酸三苯酯，然后升温至120℃反应5h，产物降温至室温后进行过滤洗涤，得到氟化聚酰亚胺粘结料。

实施例3：

一种可溶性环保油墨的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将5.2kg实施例1制备的氟化聚酰亚胺粘结料加入10kg丙酮溶液中，搅拌溶解；

第二步，向第一步中的溶液中加入4.6kg实施例1制备的分散型颜料，高速搅拌混合3-5min，然后向其中加入0.5kg调墨油、0.1kg分散剂、0.1kg消泡剂、0.2kg润湿剂，常温下混合均匀得到可溶性环保油墨。

实施例4：

一种可溶性环保油墨的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将5.5kg实施例2制备的氟化聚酰亚胺粘结料加入10kg丙酮溶液中，搅拌溶解；

第二步，向第一步中的溶液中加入4.8kg实施例2制备的分散型颜料，高速搅拌混合3-5min，然后向其中加入0.7kg调墨油、0.2kg分散剂、0.2kg消泡剂、0.3kg润湿剂，常温下混合均匀得到可溶性环保油墨。

实施例5：

一种可溶性环保油墨的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将5.2kg实施例1制备的氟化聚酰亚胺粘结料加入10kg丙酮溶液中，搅拌溶解；

第二步，向第一步中的溶液中加入4.6kg颜料，高速搅拌混合3-5min，然后向其中加入0.5kg调墨油、0.1kg分散剂、0.1kg消泡剂、0.2kg润湿剂，常温下混合均匀得到可溶性环保油墨。

实施例6：

一种可溶性环保油墨的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将5.2kg聚氨酯粘合剂加入10kg丙酮溶液中，搅拌溶解；

第二步，向第一步中的溶液中加入4.6kg实施例1制备的分散型颜料，高速搅拌混合3-5min，然后向其中加入0.5kg调墨油、0.1kg分散剂、0.1kg消泡剂、0.2kg润湿剂，常温下混合均匀得到可溶性环保油墨。

实施例7：

一种可溶性环保油墨的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将5.2kg环氧树脂粘合剂加入10kg丙酮溶液中，搅拌溶解；

第二步，向第一步中的溶液中加入4.6kg实施例1制备的分散型颜料，高速搅拌混合3-5min，然后向其中加入0.5kg调墨油、0.1kg分散剂、0.1kg消泡剂、0.2kg润湿剂，常温下混合均匀得到可溶性环保油墨。

实施例8：

一种可溶性环保油墨的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将5.2kg酚醛树脂粘合剂加入10kg丙酮溶液中，搅拌溶解；

第二步，向第一步中的溶液中加入4.6kg实施例1制备的分散型颜料，高速搅拌混合3-5min，然后向其中加入0.5kg调墨油、0.1kg分散剂、0.1kg消泡剂、0.2kg润湿剂，常温下混合均匀得到可溶性环保油墨。

实施例9

对实施例3-8制备的可溶性环保油墨进行刷涂后溶解处理，具体处理过程如下：用可溶性环保油墨在塑料板表面刷涂标志，待标志晾干后，将塑料板分别浸泡在丙酮、水、吡啶、四氢呋喃、乙醇溶液、浓度为2％的硫酸溶液中，使用毛刷在塑料板表面的标志处刷擦5-6次，结果如表1所示；

表1可溶性环保油墨印刷塑料板在不同溶剂中油墨的溶解情况

由表1可知，使用制备的氟化聚酰亚胺粘结料作为油墨粘合剂，不仅具有较高的粘合能力，能够牢固的粘合油墨，同时油墨中的分散型颜料表面含有一层疏水膜，能够保障油墨的疏水耐水能力，使得油墨在水中不会剥离，同时以氟化聚酰亚胺作为粘结料，能够快速的溶解在丙酮、吡啶、四氢呋喃和浓度为2％的硫酸溶液中，使得颜料没有粘合力的作用直接溶解在溶剂中，进而实现塑料板表面喷涂痕迹的清除，并且清除后完全没有留下墨痕。

实施例10

对实施例3-8制备的可溶性环保油墨在塑料板表面刷涂标志，待标志晾干后，将塑料板在水中浸泡10天、30天、50天后观察印刷标志的情况，结果如表2所示；

表2：溶性环保油墨在塑料板表面刷涂标志在水中浸泡不同时间后的情况

由表2可知，氟化聚酰亚胺作为粘结料，具有较高的粘合能力，使得印刷痕迹在水中长时间浸泡时仍能粘合牢固，不剥离。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。