一种改性纳米海泡石复合水性聚氨酯树脂的水性油墨及其制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及水性油墨领域，尤其涉及一种改性纳米海泡石复合水性聚氨酯树脂的水性油墨及其制备方法。
【背景技术】
[0002]水性油墨是以水为溶剂制成的油墨，是由特定的水性高分子树脂、颜料、水和助溶剂等经物理化学过程组合制备而成的。相比有油性和机溶剂型油墨，水性油墨不会造成大量有机溶剂的挥发，毒性低，对生产工人的身体健康影响小，在越来越重视环境保护和人身健康的今天，水性油墨有着巨大的发展前景。但是，由于水性油墨的发展没有溶剂型油墨的发展成熟，在许多性能上存在不足，水性油墨与溶剂型油墨相比，其光泽度、热稳定性和平滑性较差。
[0003]申请公布号CN 103666058 A，申请公布日2014年03月26日的中国发明专利公开了一种UV固化胶印油墨及其制备方法，由下列重量份的原料制备而成:有机颜料1-3、纳米海泡石粉1-2、沸石粉2-3、硅烷偶联剂KH-550 1_2、甲基丙烯酸缩水甘油酯1_2、双十四碳醇酯2-3、丙烯酸羟乙酯2-3、丁氧基磷酸三乙酯2-3、壬基苯酚1-2、聚丙二醇丙烯酸酯3-4、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯12-15、二缩三丙二醇二丙烯酸酯10-12、安息香双甲醚4-7、聚酯丙烯酸酯14-18、乙撑双油酸酰胺0.5-1、184光引发剂4-8、助剂4-5。该发明助剂提高了油墨的韧性，使油墨分散均匀，并且维持了油墨的稳定性；该发明油墨不含溶剂，减小了对人体的损害和对环境的污染，固化速度快，生产效率高。但该发明的不足之处在于:油墨的热稳定性、平滑性和光泽性有待提高，此外纳米海泡石粉在油墨中只起到了稳定剂的作用。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改性纳米海泡石复合水性聚氨酯树脂的水性油墨及其制备方法。通过本发明方法制备的水性油墨具有良好的热稳定性、光泽度和平滑性。
[0005]本发明的具体技术方案为:一种改性纳米海泡石复合水性聚氨酯树脂的水性油墨，按重量百分比计，其组分包括:
改性纳米海泡石4_6wt% ；
水性聚氨酯树脂35-45 wt% ；
水 20_25 wt% ；
乙醇 5-15 wt% ；
颜料 15-25wt% ；
分散剂l-2wt% ；
消泡剂l_2wt% ；
稳定剂l-2wt%。
[0006]作为优选，所述的改性纳米海泡石复合水性聚氨酯树脂的水性油墨各组分含量为:
改性纳米海泡石5wt% ；
水性聚氨酯树脂40 wt% ；
水 20.5 wt% ；
乙醇10 wt% ；
颜料20wt% ；
分散剂1.5wt% ；
消泡剂1.5wt% ；
稳定剂1.5wt%o
[0007]一种所述改性纳米海泡石复合水性聚氨酯树脂的水性油墨的制备方法，按如下步骤进行:
(I)在水中加入纳米海泡石搅拌均匀后得到纳米海泡石悬浮液，将所述纳米海泡石悬浮液加热至60-80°C后加入阳离子表面活性剂，继续保温搅拌2h后得液体A备用。另称取硅烷偶联剂加入到乙醇水溶液中水解，0.5-lh后得到硅烷偶联剂水解液，将所述硅烷偶联剂水解液加入到所述液体A中继续搅拌2-3h，最后将所得的液体先后进行抽滤、洗涤、烘干，得到改性纳米海泡石，所述纳米海泡石、水、阳离子表面活性剂、硅烷偶联剂、乙醇水溶液的重量用量比为 1:30-40:2-3:3-5:30-40。
[0008](2)将步骤(I)所得的改性纳米海泡石与水性聚氨酯树脂、水、乙醇、颜料、分散剂、消泡剂和稳定剂按配比混合搅拌均匀，再通过研磨分散得到改性纳米海泡石复合水性聚氨醋树脂的水性油墨。
[0009]作为优选，在上述制备方法中，所述阳离子表面活性剂为十八烷基铵盐。
[0010]作为优选，在上述制备方法中，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550或硅烷偶联剂 KH-570。
[0011]作为优选，在上述制备方法中，所述的纳米海泡石的粒径在20-40nm。
[0012]作为优选，在上述制备方法中，所述步骤(I)中的乙醇水溶液浓度为80_90wt%。
[0013]与现有技术对比，本发明的有益效果是:本发明方法对纳米海泡石使用阳离子表面活性剂和硅烷偶联剂复合改性，提高了纳米海泡石与水性聚氨酯树脂的结合程度，使得纳米海泡石在溶剂中不容易发生团聚现象，同时，由于纳米海泡石的存在，使得复配后得到的水性油墨具有更好的光泽度、平滑性以及热稳定性。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0015]实施例1
(I)改性纳米海泡石的制备
在35份水中加入I份粒径为30nm纳米海泡石搅拌均匀后得到纳米海泡石悬浮液，将所述纳米海泡石悬浮液加热至70°C后加入2.5份十八烷基铵盐，继续保温搅拌2h后得液体A备用。
[0016]另称取4份硅烷偶联剂KH-550加入到35份浓度为85wt%的乙醇水溶液中水解，0.5h后得到硅烷偶联剂水解液，将所述硅烷偶联剂水解液加入到所述液体A中继续搅拌
2.5h，最后将所得的液体先后进行抽滤、洗涤、烘干，得到改性纳米海泡石。上述物质份数均为重量份数。
[0017](2)水性油墨的制备
改性纳米海泡石复合水性聚氨酯树脂的水性油墨的各组分质量份数如下:
改性纳米海泡石5wt% ；
水性聚氨酯树脂40 wt% ；
水 20.5 wt% ；
乙醇10 wt% ；
颜料20wt% ；
分散剂1.5wt% ；
消泡剂1.5wt% ；
稳定剂1.5wt%o
[0018]将步骤(I)所得的改性纳米海泡石与水性聚氨酯树脂、水、乙醇、颜料、分散剂、消泡剂和稳定剂按配比混合搅拌均匀，再通过研磨分散得到改性纳米海泡石复合水性聚氨酯树脂的水性油墨。
[0019]实施例2
(I)改性纳米海泡石的制备在30份水中加入I份粒径为20nm纳米海泡石搅拌均匀后得到纳米海泡石悬浮液，将所述纳米海泡石悬浮液加热至60°C后加入2份十八烷基铵盐，继续保温搅拌2h后得液体A
备用O
[0020]另称取3份硅烷偶联剂KH-570加入到30份浓度为90wt%的乙醇水溶液中水解，Ih后得到硅烷偶联剂水解液，将所述硅烷偶联剂水解液加入到所述液体A中继续搅拌2h，最后将所得的液体先后进行抽滤、洗涤、烘干，得到改性纳米海泡石。上述物质份数均为重量份数。
[0021](2)水性油墨的制备
改性纳米海泡石复合水性聚氨酯树脂的水性油墨的各组分质量份数如下:
改性纳米海泡石6wt% ；
水性聚氨酯树脂45 wt% ；
水 20 wt% ；
乙醇8 wt% ；
颜料15wt% ；
分散剂2wt% ；
消泡剂2wt% ；
稳定剂2wt%。
[0022]将步骤(I)所得的改性纳米海泡石与水性聚氨酯树脂、水、乙醇、颜料、分散剂、消泡剂和稳定剂按配比混合搅拌均匀，再通过研磨分散得到改性纳米海泡石复合水性聚氨酯树脂的水性油墨。
[0023]实施例3 (I)改性纳米海泡石的制备
在40份水中加入I份粒径为40nm纳米海泡石搅拌均匀后得到纳米海泡石悬浮液