一种导电耐腐蚀的改性水性聚氨酯油墨及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种导电耐腐蚀的改性水性聚氨酯油墨，该印刷油墨利用甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯对水性聚氨酯进行改性处理，提高了聚氨酯涂层的耐水性，加入的纳米聚苯胺微球、氧化石墨烯以及纳米铜粉等物料在树脂乳液中均匀分散后形成稳定的纳米结构网络，使得油墨具有稳定均匀的导电性，同时其力学性能也得到改善；本发明的油墨耐水防腐蚀，承印效果佳，油墨固着力强，极大的改善了传统水性聚氨酯油墨的使用性能。
【专利说明】
一种导电耐腐蚀的改性水性聚氨酯油墨及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及水性油墨技术领域，尤其涉及一种导电耐腐蚀的改性水性聚氨酯油墨 及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 水性油墨是由水溶性树脂、有机颜料、溶剂以及相关助剂构成，其具有优良的环保 性，可以缓解当前包装与印刷行业存在污染问题，成为目前及今后油墨行业的重点发展方 向。
[0003] 水性聚氨酯油墨具有色彩表现力好、附着力佳、耐油等优点，对各种承印物材料具 有广泛的适用性。由于水性聚氨酯中存在亲水基团，其所形成的涂层耐水性、耐热性以及粘 弹性欠佳，尤其是耐水性的差异，直接影响印刷产品的使用体验，因此有必要对水性聚氨酯 的性能做进一步改进，以完善其性能。《纳米二氧化硅改性水性聚氨酯分散液的制备与表 征》一文利用硅烷偶联剂在聚氧化丙烯二醇溶液中水解分散制得纳米二氧化硅聚氧化丙烯 二醇分散体，参与水性聚氨酯合成过程，得到了纳米二氧化硅改性的水性聚氨酯乳液，这种 方法得到的聚氨酯涂层其疏水性及表面硬度得到了一定的改善，然而其拉伸强度及断裂伸 长率随之降低，综合力学性能欠佳，由此可见，在提高水性聚氨酯疏水性的同时获得具备优 良力学性能的乳液才是具有实际应用价值的研究重点，也是本发明的目的所在。
【发明内容】
[0004] 本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种导电耐腐蚀的改性水性聚氨 酯油墨及其制备方法。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种导电耐腐蚀的改性水性聚氨酯油墨，该印刷油墨由以下重量份的原料制成：固含 量为30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯8-10、水性颜料10-20、纳米铜粉 0.4-0.5、钛酸酯偶联剂0.1-0.2、甲基丙烯酸缩水甘油酯1-2、消泡剂0.01-0.02、苯胺4-5、 氧化石墨烯0.1-0.2、聚羧酸盐减水剂0.1-0.2、去离子水20-25、浓度为10-15%的过硫酸铵 水溶液0.4-0.6、十二烷基磺酸钠0.5-1。
[0006] 所述的一种导电耐腐蚀的改性水性聚氨酯油墨的制备方法分为以下几个步骤： (1) 将十二烷基磺酸钠与去离子水配制成混合溶液，向溶液中加入苯胺，以400-500转/ 分钟的速度搅拌混合2_3h，随后滴加1/10重量份的过硫酸铵水溶液，滴加速度为30滴/分 钟，滴加完毕后混合反应12_16h，最后再加入氧化石墨烯、纳米铜粉，超声分散4-5h后得复 合乳化浆料备用； (2) 将水性聚氨酯乳液投入四口烧瓶中，加入步骤（1)制备的复合乳化浆料，同时滴加 1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，高速搅拌混合l_2h，随后将反 应体系加热至55-60°C，加入1/3重量份的余量过硫酸铵水溶液，搅拌混合反应1.5-2h后升 温至75-80°C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及过硫酸铵水溶液，滴加完毕后反应1- 2h，反应结束后溶液冷却至室温，过滤出料； (3)将步骤(2)所制备的物料与其它剩余物料混合，一并投入砂磨机内研磨分散2-3h， 调节体系pH值为7-8,并使用去离子水调节体系粘度，出料即得。
[0007] 本发明的油墨利用甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯对水性聚氨酯进 行改性处理，提高了聚氨酯涂层的耐水性，加入的纳米聚苯胺微球、氧化石墨烯以及纳米铜 粉等物料在树脂乳液中均匀分散后形成稳定的纳米结构网络，使得油墨具有稳定均匀的导 电性，同时其力学性能也得到改善;本发明的油墨耐水防腐蚀，承印效果佳，油墨固着力强， 极大的改善了传统水性聚氨酯油墨的使用性能。
【具体实施方式】
[0008] -种导电耐腐蚀的改性水性聚氨酯油墨，该印刷油墨由以下重量份的原料制成： 固含量为30%的水性聚氨酯乳液40、甲基丙烯酸六氟丁酯8、水性颜料10、纳米铜粉0.4、钛酸 酯偶联剂0.1、甲基丙烯酸缩水甘油酯1、消泡剂0.01、苯胺4、氧化石墨烯0.1、聚羧酸盐减水 剂0.1、去离子水20、浓度为10%的过硫酸铵水溶液0.4、十二烷基磺酸钠0.5。
[0009] 其制备方法分为以下几个步骤： (1) 将十二烷基磺酸钠与去离子水配制成混合溶液，向溶液中加入苯胺，以400转/分钟 的速度搅拌混合2h，随后滴加1/10重量份的过硫酸铵水溶液，滴加速度为30滴/分钟，滴加 完毕后混合反应12h，最后再加入氧化石墨烯、纳米铜粉，超声分散4h后得复合乳化浆料备 用； (2) 将水性聚氨酯乳液投入四口烧瓶中，加入步骤（1)制备的复合乳化浆料，同时滴加 1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，高速搅拌混合lh，随后将反应 体系加热至55 °C，加入1/3重量份的余量过硫酸铵水溶液，搅拌混合反应1.5h后升温至75 °C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及过硫酸铵水溶液，滴加完毕后反应lh，反应结束 后溶液冷却至室温，过滤出料； (3) 将步骤(2)所制备的物料与其它剩余物料混合，一并投入砂磨机内研磨分散2h，调 节体系pH值为7,并使用去离子水调节体系粘度，出料即得。
[0010] 将本实施例所制得的油墨印刷在塑胶基材上，待其完全干燥后，根据相应的国家 检测标准，该油墨涂层的性能测试结果为:_
【主权项】
1. 一种导电耐腐蚀的改性水性聚氨酯油墨，其特征在于，该印刷油墨由以下重量份的 原料制成：固含量为30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯8-10、水性颜料 10-20、纳米铜粉0.4-0.5、钛酸酯偶联剂0.1-0.2、甲基丙烯酸缩水甘油酯1-2、消泡剂0.01- 0.02、苯胺4-5、氧化石墨烯0.1-0.2、聚羧酸盐减水剂0.1-0.2、去离子水20-25、浓度为ΙΟ-? 5% 的过硫酸铵水溶液 0.4-0.6 、 十二烷基磺酸钠 0.5-1 。2. 如权利要求1所述的一种导电耐腐蚀的改性水性聚氨酯油墨的制备方法，其特征在 于，该制备方法分为以下几个步骤： (1) 将十二烷基磺酸钠与去离子水配制成混合溶液，向溶液中加入苯胺，以400-500转/ 分钟的速度搅拌混合2_3h，随后滴加1/10重量份的过硫酸铵水溶液，滴加速度为30滴/分 钟，滴加完毕后混合反应12_16h，最后再加入氧化石墨烯、纳米铜粉，超声分散4-5h后得复 合乳化浆料备用； (2) 将水性聚氨酯乳液投入四口烧瓶中，加入步骤（1)制备的复合乳化浆料，同时滴加 1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，高速搅拌混合l_2h，随后将反 应体系加热至55-60°C，加入1/3重量份的余量过硫酸铵水溶液，搅拌混合反应1.5-2h后升 温至75-80°C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及过硫酸铵水溶液，滴加完毕后反应1-2h，反应结束后溶液冷却至室温，过滤出料； (3) 将步骤(2)所制备的物料与其它剩余物料混合，一并投入砂磨机内研磨分散2-3h， 调节体系pH值为7-8,并使用去离子水调节体系粘度，出料即得。
【文档编号】C08F283/00GK105820656SQ201610297707
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】徐明克, 裴大伟
【申请人】安徽雅美油墨有限公司