一种环保型水性塑料油墨及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油墨技术领域，尤其涉及一种环保型水性塑料油墨及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着国家对印刷行业低碳环保要求的不断深入，国内塑料薄膜印刷市场 对低碳环保的水性塑料油墨的需求越来越迫切，油墨市场的低碳竞争日趋激烈、环保低碳 的呼声愈来愈高，传统的溶剂型(苯或脂）类油墨已不能适应和满足现代印刷业的发展需 求，具有环保性、低碳性、无毒无污染、适应国家环保发展需要的水性塑料油墨亟待推出。
[0003] 近年来印刷界对油墨在无毒、无污染方面早就提出了新的要求，环保水性塑料油 墨受到用户的广泛关注并开始应用于包装、报纸、商业印刷等。水性塑料油墨在美国、日本 等国家的印刷行业已经获得了大规模的应用，但在国内的应用还相当少，这其中有技术方 面的因素，但更主要的原因是认识不足。传统的溶剂型油墨中含有的芳香族碳氢化合物是 一种挥发性有机溶剂，这种挥发性有机溶剂不但增加大气污染，也会对人体造成伤害。目 前，我国印刷工业面临很大的环保压力，因为印刷中使用的大部分油墨均含有会造成环境 污染的有机溶剂。从环保和健康角度出发，越来越多的印刷用户在选购油墨时将低毒、环 保、无污染作为一个重要条件。但在我国，环保型油墨的研发仍受到众多因素的制约。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种环保型水性塑料油墨及其制 备方法。
[0005] 本发明是通过以下技术方案来实现的。
[0006] 一种环保型水性塑料油墨，它包括以下重量份的原料： 水性连结料 50-70份 分散剂 5-10份 消泡剂 0. 1-1. 5份 颜料粉 5-20份 表面活性剂 0. 5-5份 PH稳定剂 2-10份 附着力促进剂 1-5份 溶剂 5-20份。
[0007] 优选的，一种环保型水性塑料油墨，它包括以下重量份的原料： 水性连结料 55-65份 分散剂 6-8份 消泡剂 0. 5-1份 颜料粉 10-15份 表面活性剂 2-4份 PH稳定剂 5-8份 附着力促进剂 2-4份 溶剂 10-15份。
[0008] 更为优选的，一种环保型水性塑料油墨，它包括以下重量份的原料： 水性连结料 60份 分散剂 7份 消泡剂 1份 颜料粉 11份 表面活性剂 3份 PH稳定剂 5份 附着力促进剂 2份 溶剂 11份。
[0009] 更为优选的，它还包括以下重量份的原料：壳聚糖-石墨烯复合材料2-8份。聚 糖-石墨烯复合材料具有较大的比表面积，壳聚糖和石墨烯之间具有增强的协同作用，使 油墨具有较好的耐候性和表面张力。
[0010] 更为优选的，它还包括以下重量份的原料：空心玻璃微珠1-5份。空心玻璃微珠内 含有气体具有较好的抗冷热收缩性，从而增强涂层的弹性，使得塑料油墨具有较好的着色 力和附着力。空心玻璃微珠在高填充量的前提下，塑料油墨的黏度增加不明显，因此溶剂的 使用量可减少，就能降低塑料油墨在使用过程中有毒气体的排放量，有效减小V0C指标，提 尚本发明的环保性能。
[0011] 其中，所述水性连结料是由自交联水性丙烯酸乳液、改性水性丙烯酸树脂和改性 水性聚氨酯以4-7 :4-6 :1-3的比例混合而成的混合物。
[0012] 自交联水性丙烯酸乳液为MMA /St/ BA/ AA共聚乳液，对塑料、金属和木材具有 优异的附着力，以及极好的耐化学性能如优异的耐水、耐碱、耐酸醋和良好的水解稳定性， 机械稳定性好，耐磨、耐刮伤和耐印痕，还具有优异的低温柔韧性，且其快干、低V0C、不含 APE，无毒且环保。自交联水性丙烯酸乳液可采用德国巴斯夫的SC-1970,外观呈乳白色，pH 值为8. 4±0. 4,最低成膜温度MFFT为77±5°C。
[0013] 改性水性丙烯酸树脂为MMA/St/BA/AA共聚树脂，改性水性丙烯酸树脂具有较好 的光泽度、耐候性、耐化学品性和稳定性高，且无污染、无毒性、无刺激性和生产安全、价格 便宜等优点，是一种低V0C的绿色环保型产品，使用安全、节省资源和能源，减少环境污染 和公害。改性水性丙烯酸树脂可采用为德国巴斯夫的Joncryl 690,浅黄色透明液体，固含： 42±1%，pH值：7-8,能与水或醇、醚以任意比例互溶。
[0014] 改性水性聚氨酯的光泽高，手感好，对橡胶，塑料具有良好的附着力，提供良好 的柔韧性和耐低温性，耐热变黄性为三级，机械性能优良，无污染、安全可靠、相容性好。 改性水性聚氨酯可采用翁开尔的H-58,外观为泛白泛蓝光乳液，粘度为14S±1S，固含 (35± 1) %，pH 为 7. 0± 1，光泽为 42±2,吸水率为 9. 6%。
[0015] 其中，所述分散剂为德国silcona的型号为HLD-8/T的分散剂。HLD-8/T分散剂的 外观状态为淡黄色液体，活性原料为具有颜料亲和力的聚酯，活性成分为49-51 %，总固体 份为44-46%，离子特性为阴性，PH值为7-9。HLD-8/T分散剂对于所有适用的有机颜料具 有润湿及分散力，可提高颜料色彩强度，提高颜料储存稳定性，具有良好的防水性，且在碱 性介质中增强水性树脂和乳液相容性，HLD-8/T分散剂是适用于水性油墨的高性能分散剂， 不含烷基酚乙氧基化物，不含溶剂，是绿色环保的油墨分散剂。
[0016] 其中，所述消泡剂为美国道康宁的型号为DC62的消泡剂。DC62消泡剂为水基有机 硅消泡剂，用于油墨和涂料消泡，抗泡效果高效、持久，在油墨中分散稳定，好的相容性，基 本不会引起表面缺陷，对涂层光泽基本无影响，增强流平性，湿润性，耐磨性和滑性。
[0017] 其中，所述表面活性剂为德国迪高公司的型号为tego wet 50的表面活性剂。德 国迪高公司的tego wet 500表面活性剂为非离子有机表面活性剂，其具优异动态性能的基 材润湿剂，具抑泡及脱泡作用，流动性佳，良好的再涂性及重印性，可改进各种基材和颜料 表面的润湿作用，且无不良影响。
[0018] 其中，所述PH稳定剂为美国陶氏化学的型号为AMP-95的PH稳定剂。AMP-95 PH 稳定剂含有5%的水分的2-氨基-2-甲基-1-丙醇，是具有低分子量和高碱性的工业胺，可 以在低于100%中和度下使用，有效控制PH值；当与传统分散剂配合使用时可减少分散剂 的用量；由于分散剂用量减少而使泡沫降低；使颜料发挥最优化的分散效果，具有优异的 保色性；改进增稠剂的性能；避免使用氨水；降低涂料气味；降低成本;AMP-95对漆膜性能 的改进：改进漆膜的耐擦洗性和耐水性；降低储罐中腐蚀和闪锈，有效的减少系统的气味； 不会造成体系的挥发性有机成分（V0C)的增加。因此，AMP-95不仅拥有分散、增稠、调节pH 值、不变色等优异功能，而且还具备抗微生物(杀菌）特性，同时也能减少V0C (挥发性有机 化合物）总量，有助于提升环保性能。
[0019] 其中，所述附着力促进剂为澳汉化工的型号为AH-16的附着力促进剂。AH-16附着 力促进剂的外观为无色透明液体，最大色度（Pt-Co值）为20，纯度、质量分数/%多99. 5， 酸度（mgKOH/g) < 0? 03,比重（20°C g/cm3)为 0? 953±0. 003,水分（％) < 0? 2。AH-16 是 多种聚合物的强溶剂，易被乳液微粒吸收，能形成连续的膜，且AH-16不含醛类等低沸点 物，不含邻苯类增塑剂，是一种环保型的附着力促进剂，其对于漆膜的耐擦洗、附着力，机械 强度均有一定的促进作用。附着力促进剂也可以是上海如发化工科技有限公司的型号为 RF-740S的水性油墨附着力促进剂。
[0020] 溶剂为由去离子水和工业乙醇按10-15 :2_5的比例混合而成的混合物。由于用去 离子水和工业乙醇作为溶剂，在印刷过程中挥发物的气味很小，所以对环境和印刷操作人 员的身体均污染及损害很小，且由于水性油墨产品自身不会燃烧，更不会由于静电及电线 短路等原因引起火灾，所以采用本水性油墨进行印刷时，印品无任何溶剂残留，符合各国对 食品包装及其它包装的环保要求。
[0021] 颜料粉为黄色颜料粉、红色颜料粉、蓝色颜料粉、黑色颜料粉中的任意一种。黄色 颜料粉为科莱恩的P. Y 14,由黄色颜料粉制备成的为黄色油墨；红色颜料粉为德国巴斯夫 的P. R49 :2,由红色颜料粉制备而成的为红色油墨；蓝色颜料粉为汽巴精化的P. B15 :3,由 蓝色颜料粉制备成的为蓝色油墨；黑色颜料粉为卡博特碳黑的430黑粉，由黑色颜料粉制 备成的为黑色