一种水性油墨连接料及其制备方法

文档序号:3606966阅读:179来源:国知局
一种水性油墨连接料及其制备方法
【专利摘要】一种水性油墨连接料及其制备方法,包括14~35.85%的水性聚氨酯预聚物,1~3%的扩链剂,1~3%的有机胺,16~33.25%的丙烯酸酯类单体、乙烯基单体或丙烯酸酯类单体与乙烯基单体的混合物,1~2%的复合乳化剂,0.05~0.15%的引发剂,0.1~0.5%的pH调节剂和45-55%的去离子水;以聚合物多元醇、二异氰酸酯化合物和亲水扩链剂为主要原料合成水性聚氨酯树脂为壳、聚(丙烯酸酯类单体、乙烯基单体或丙烯酸酯类单体与乙烯基单体的混合物)为核,粒径在40~50nm的水性聚氨酯油墨连接料。本发明制备的连接料以水为溶剂,绿色环保,在极性基材和非极性基材附着力好和初干性好,且具有良好的耐水性和耐热性。
【专利说明】一种水性油墨连接料及其制备方法

【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料制备领域,涉及一种水性油墨连接料及其制备方法。

【背景技术】
[0002] 近年来,人们对包装印刷安全性的需求越来越高,水性油墨凭借低V0C、不可燃、无 毒和无异味等环保特点,正成为油墨产业发展的主流和趋势。油墨连接料决定着油墨的性 能,特别是印刷的性能,如粘度,干燥速度,流动性,光泽等。目前,制造高档水墨大多都是以 水性丙烯酸类树脂作为连接料,虽然其在塑料软包装上的附着力有所提高,具有优异的耐 侯性、耐水性、耐碱性,但是在印刷品的光泽度和耐化学品性能方面仍存在热粘冷脆、耐磨 损性差、耐溶剂性差等缺点,需进一步改进。
[0003] 水性聚氨酯树脂以水为介质,不燃,无味,对环境无危害,节能,操作加工方便,光 泽度好,具有耐磨和耐刮伤性能和良好的耐低温性能,在水性油墨领域具有广阔的应用前 景。但是单一的水性聚氨酯在非极性基材附着力差,并且对极性基材如PET和NY的附着力 有所欠缺,存在耐水性不佳,固含量低,粘度大的缺点,难以满足人们对材料的需要,因此当 今国内外研究者都致力于水性聚氨酯的改性研究。水性聚氨酯树脂与水性丙烯酸树脂具有 天然的性能互补性,聚丙烯酸酯改性水性聚氨酯树脂被称为"第三代水性聚氨酯",成为当 今研究的热点。但是在改性工艺和配方上,却鲜有报道。


【发明内容】

[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术中的问题,提供一种水性油墨连接料及其制备 方法,使其在极性基材和非极性基材上有好的附着力,初干性好,并且具有较好的耐水性和 耐热性。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
[0006] -种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括14?35. 85%的水性聚氨酯预聚物, 1?3%的扩链剂,1?3%的有机胺,16?33. 25%的丙烯酸酯类单体、乙烯基单体或丙烯 酸酯类单体与乙烯基单体的混合物,1?2%的复合乳化剂,0. 05?0. 15%的引发剂,0. 1? 0· 5%的pH调节剂和45?55%的去离子水。
[0007] -种水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0008] 1)将聚合物多元醇在100?110°C真空条件下脱水后加入多异氰酸酯化合物并在 75?95°C下,反应3?4h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合 物的摩尔比为3. 5:1 ;
[0009] 2)按质量百分比计,向14?35. 85%的水性聚氨酯预聚物中加入1?3%的扩链 剂和有机溶剂,然后在50?75°C下继续反应3?5h后,降至室温,再加入1?3%的有机 胺中和后,在搅拌下加入45?55 %的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂, 得到水性聚氨酯分散体;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与扩链剂总质量的 30 ?50% ;
[0010] 3)向水性聚氨酯分散体中加入1?2%的复合乳化剂,0. 1?0. 5%的pH调节剂, 在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入16?33. 25%的丙烯酸酯类单体、乙烯基单 体或丙烯酸酯类单体与乙烯基单体的混合物的三分之一以及〇. 05?0. 15%引发剂的三分 之一,然后在80°C滴加剩余的丙烯酸酯类单体、乙烯基单体或丙烯酸酯类单体与乙烯基单 体的混合物以及引发剂的水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到水性油墨连接料。 [0011] 所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇或聚醚二元醇;
[0012] 扩链剂为含亲水性官能团的具有活性氢的化合物、大分子活泼氢化合物、小分子 二元醇、小分子三元醇中的一种或几种。
[0013] 所述的含亲水性官能团的具有活性氢的化合物为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、 聚环氧乙二醇、双羟基乙基胺、3-双(羟基乙基)氨基丙烷磺酸钠中的一种或几种;
[0014] 所述大分子活泼氢化合物是数均分子量为300?6000g · moΓ1的多元醇;
[0015] 所述小分子二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二 醇、1,4-丁烯二醇、1,4_ 丁炔二醇、1,5_戊二醇、1,6-己二醇、1,8_辛二醇、新戊基二醇、 1,4-环己烷二甲醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二乙烯二醇、三乙烯二醇、四乙烯二醇、二丙二 醇、二丁二醇中的一种或几种;
[0016] 所述小分子三元醇为甘油、三羟甲基丙烷、1,2, 4- 丁三醇中的一种或几种。
[0017] 所述的数均分子量为300?6000g · moΓ1的多元醇为蓖麻油、橄榄油、椰子油、棕 榈油、花生油、向日葵油、大豆油、菜子油中的一种或几种。
[0018] 所述多异氰酸酯化合物的化学式为X(NC0)n,其中,X为含4?12个碳原子的脂肪 烃基,含6?12个碳原子的脂环族或芳香烃基,含7?15个碳原子的芳香脂肪族烃基中的 一种或两种;η = 2。
[0019] 所述的X为含4?12个碳原子的脂肪烃基时,多异氰酸酯化合物为四亚甲基二异 氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、十二烷基二异氰酸酯、三亚甲基己烷二异氰酸酯中的一种或 两种;
[0020] X为含6?12个碳原子的脂环族或芳香烃基时,多异氰酸酯化合物为1,4-环己基 二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、2, 2-二丙烷-4-环己烷二异氰酸酯中的一种或两种;
[0021] X为含7?15个碳原子的芳香脂肪族烃基时,多异氰酸酯化合物为1,4-二异氰酸 苯酯、甲苯-2, 4-二异氰酸酯、2, 6-TDI、对4-苯基-二甲基二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异 氰酸酯、间四甲基苯二甲基二异氰酸酯、对四甲基苯二甲基二异氰酸酯中的一种或两种;
[0022] 所述有机胺为三乙胺、二亚乙基三胺、三乙醇胺或三异丙醇胺;
[0023] 所述pH调节剂为碳酸氢钠、碳酸钠、磷酸氢二钾中的一种或几种;
[0024] 所述有机溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、丁酮、甲乙酮或丙酮;
[0025] 所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。
[0026] 所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种;
[0027] 所述乙烯基单体为苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、醋酸乙烯、丙烯酰胺中的一种或几 种;
[0028] 所述复合乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂组成,其中,阴离子乳化剂的质 量百分比为20%?80%。
[0029] 所述丙烯酸烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸 戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯中的一种或几种;
[0030] 所述甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲 基丙烯酸丁酯、甲丙烯酸己酯中的一种或几种;
[0031] 所述阴离子乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、烯丙 基聚醚硫酸盐中的一种或几种;
[0032] 非离子乳化剂为烷基醇聚醚、烷基酚聚氧乙烯基醚中的一种或两种。
[0033] 与现有技术相比,本发明具有的有益效果:本发明中聚合物多元醇在真空条件下 脱水,然后加入多异氰酸酯化合物制备出异氰酸酯封端预聚物,再加入扩链剂,向聚氨酯分 子链引入亲水性官能团并进一步扩链,待反应结束降至室温加入有机胺中和,然后在高速 剪切搅拌下加去离子水乳化成水基树脂,真空脱除有机溶剂,所得产品即为水性聚氨酯分 散体。以水性聚氨酯分散体为种子乳液,继续加入引发剂、复合乳化剂、pH调节剂和丙烯酸 酯类单体混合物进行自由基聚合,刚开始水性聚氨酯为核,丙烯酸酯类单体在核表面发生 聚合,待自由基聚合完毕,发生相反转,水性聚氨酯分散体亲水,形成壳,水性丙烯酸酯类单 体疏水,形成核,即核壳结构。
[0034] 本发明以水性聚氨酯分散体为壳、聚(丙烯酸酯类单体、乙烯基单体或丙烯酸酯 类单体、乙烯基单体的混合物)为核,通过混合合成技术获得产品粒径在40?50nm之间, 本发明制得的粒子复合程度高,并且粒子形貌均匀,粒子大小可控。本发明环保水性油墨连 接料在极性基材和非极性基材上有好的附着力,初干性好,并且具有较好的耐水性和耐热 性,可用于油墨行业。本发明的显著优势还在于产品绿色环保,并且制备方法简单。

【专利附图】

【附图说明】
[0035] 图1为水性油墨连接料的红外光谱;
[0036] 图2为水性油墨连接料的高分辨透射电子显微镜图;
[0037] 图3为水性油墨连接料的扫描电子显微镜图;
[0038] 图4为水性油墨连接料X射线衍射图;
[0039] 图5为水性油墨连接料的热失重图。

【具体实施方式】
[0040] 本发明中分别采用D8 ADVANCE Type (Germany) X-射线衍射仪: Cu-K a /40KV/100mA,扫描速度1 ° /min,分析样品结晶性;采用STA449C型(made in NETZSCH-Gerate bal 1 Co.,Germany)热失重分析仪测定涂膜热失重率:N2氛围,升温 速率 10 °C /min ;米用 Magna-750 Type (Nicolet Company, America)红外光谱仪测试 涂膜;JSM-6400 型扫描电子显微镜(SEM)和 H-600transmission(made in Hitachi Limited,Japan)型透射电子显微镜(TEM),观测涂膜表面形貌。
[0041] 初干性测试:取一定量的被测墨样,滴在细度刮板仪100 μ m处。用刮板迅速刮下 并同时打开秒表计时。待30s时将刮样纸边缘对准刮板零刻度处,并平贴到凹槽上,用手 掌速压下,揭开纸张,测量未沾上墨迹的长度,单位为mm。检测的环境条件是:环境湿度: (20+-1) °C,相对湿度:(65+-5) %。
[0042] 基墨分散使用SBM-T篮式砂磨机;油墨分散使用机械搅拌器;打样使用IGT-F1型 印刷适性仪;初干性、彻干性测量使用刮板细度计。
[0043] 黏度测定:按GB/T17723-1993使用3#察恩杯。
[0044] 本发明的水性油墨连接料,按重量百分比计,包括14?35. 85%的水性聚氨酯预 聚物,1?3%的扩链剂,1?3%的有机胺,16?33. 25%的丙烯酸酯类单体,1?2%的复 合乳化剂,〇. 05?0. 15%的引发剂,0. 1?0. 5%的pH调节剂和45?55%的去离子水。
[0045] 本发明的水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0046] 1)将聚合物多元醇在100?110°C真空条件下脱水后加入多异氰酸酯化合物并在 75?95°C下,反应3?4h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合 物的摩尔比为3.5:1 ;其中,所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇或聚醚 二元醇;
[0047] 所述多异氰酸酯化合物的化学式为X(NC0)n,其中,X为含4?12个碳原子的脂肪 烃基,含6?12个碳原子的脂环族或芳香烃基,含7?15个碳原子的芳香脂肪族烃基中的 一种或两种;
[0048] 所述的X为含4?12个碳原子的脂肪烃基时,多异氰酸酯化合物为TMDI (四亚甲 基二异氰酸酯)、HDI (六亚甲基二异氰酸酯)、十二烷基二异氰酸酯、三亚甲基己烷二异氰 酸酯中的一种或两种;
[0049] X为含6?12个碳原子的脂环族或芳香烃基时,多异氰酸酯化合物为1,4-环己基 二异氰酸酯、iroi (异氟尔酮二异氰酸酯)、2, 2-二丙烷-4-环己烷二异氰酸酯中的一种或 两种;
[0050] X为含7?15个碳原子的芳香脂肪族烃基时,多异氰酸酯化合物为1,4-二异氰酸 苯酯、2, 4-TDI (甲苯-2, 4-二异氰酸酯)、2, 6-TDI、对4-苯基-二甲基二异氰酸酯、XDI (对 苯二亚甲基二异氰酸酯)、间四甲基苯二甲基二异氰酸酯(m-TMXDI)、对四甲基苯二甲基二 异氰酸酯(P-TMXDI)中的一种或两种。
[0051] 2)按质量百分比计,向14?35. 85%的水性聚氨酯预聚物中加入1?3%的扩链 剂和有机溶剂,然后在50?75°C下继续反应3?5h后,降至室温,再加入1?3%的有机胺 中和后,在搅拌下加入45?55 %的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得 到水性聚氨酯树脂;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与扩链剂总质量的30? 50% ;其中,所述的扩链剂为含亲水性官能团的具有活性氢的化合物、大分子活泼氢化合 物、小分子二元醇、小分子三元醇中的一种或几种。所述的含亲水性官能团的具有活性氢的 化合物为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、聚环氧乙二醇、双羟基乙基胺、3-双(羟基乙基)氨 基丙烷磺酸钠中的一种或几种;
[0052] 所述大分子活泼氢化合物是数均分子量为300?6000g · moΓ1的多元醇;所述的 数均分子量为300?6000g · moΓ1的多元醇为蓖麻油、橄榄油、椰子油、棕榈油、花生油、向 日葵油、大豆油、菜子油中的一种或几种;
[0053] 所述小分子二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二 醇、1,4-丁烯二醇、1,4_ 丁炔二醇、1,5_戊二醇、1,6-己二醇、1,8_辛二醇、新戊基二醇、 1,4-环己烷二甲醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二乙烯二醇、三乙烯二醇、四乙烯二醇、二丙二 醇、二丁二醇中的一种或几种;
[0054] 所述小分子三元醇为甘油、三羟甲基丙烷、1,2, 4- 丁三醇中的一种或几种;
[0055] 所述有机溶剂为大气压下沸点40?90°C的溶剂,具体为四氢呋喃、乙酸乙酯、丁 酮、甲乙酮或丙酮;
[0056] 所述有机胺为三乙胺,二亚乙基三胺,三乙醇胺或三异丙醇胺;
[0057] 3)向水性聚氨酯树脂中加入0.05?0. 15%的引发剂,1?2%的复合乳化剂, 0. 1?0. 5%的pH调节剂和16?33. 25%的丙烯酸酯类单体、乙烯基单体或丙烯酸酯类单 体或乙烯基单体的混合物,然后在70?120°C下进行自由基聚合4?6h,得到水性油墨连 接料。
[0058] 其中,所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。
[0059] 所述pH调节剂为碳酸氢钠、碳酸钠及磷酸氢二钾中的一种或几种;
[0060] 所述复合乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂组成,其中,阴离子乳化剂的质 量百分比为20%?80%。所述阴离子乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷 基苯磺酸钠、烯丙基聚醚硫酸盐中的一种或几种;非离子乳化剂为烷基醇聚醚、烷基酚聚氧 乙烯基醚中的一种或两种。烷基醇聚醚具体为:十三烷醇聚醚-9或i^一烷醇聚醚_5 ;
[0061] 所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种;
[0062] 所述乙烯基单体为苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、醋酸乙烯、丙烯酰胺中的一种或几种。
[0063] 以下结合附图通过具体实施例对本发明进行详细描述。
[0064] 实施例1
[0065] 一种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括35. 85%的水性聚氨酯预聚物,1%的 扩链剂,1 %的有机胺,16%的丙烯酸酯类单体,1 %的复合乳化剂,0. 05%的引发剂,0. 1 % 的pH调节剂和45%的去离子水。
[0066] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0067] 1)将聚合物多元醇在110°C真空条件下脱水至水分小于0. 2 %后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 80°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为3. 5h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的 摩尔比为3. 5:1 ;
[0068] 2)按质量百分比计,向35. 85%的水性聚氨酯预聚物中加入1 %的扩链剂和有机 溶剂,然后在65°C继续反应3h后,降至室温,再加入1 %的有机胺中和,在高速剪切搅拌下 缓慢加入45 %的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分散 体,且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与 扩链剂总质量的50% ;
[0069] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1 %的复合乳化 剂,0. 1 %的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入16%的丙烯酸酯类 单体的三分之一和〇. 05%引发剂水溶液的三分之一,然后在80°C滴加剩余的丙烯酸酯类 单体和引发剂的水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到水性油墨连接料。水性油墨 连接料的固含量约为44%。
[0070] 其中,所述聚合物多元醇为聚碳酸酯二元醇;多异氰酸酯化合物为HDI (六亚甲基 二异氰酸酯)与十二烷基二异氰酸酯的混合物;扩链剂为二羟甲基丁酸、聚环氧乙二醇、双 羟基乙基胺的混合物;有机溶剂为四氢呋喃;有机胺为二亚乙基三胺;引发剂为过硫酸钾; 复合乳化剂按质量百分比由30%的阴离子乳化剂和70%的非离子乳化剂组成,阴离子乳 化剂为十二烷基硫酸钠,非离子乳化剂为烷基醇聚醚,烷基醇聚醚具体为十三烷醇聚醚-9 ; pH调节剂为碳酸钠;丙烯酸酯类单体为丙烯酸乙酯。
[0071] 实施例2
[0072] -种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括14%的水性聚氨酯预聚物,3%的扩 链剂,3 %的有机胺,16 %的丙烯酸酯类单体,1. 5 %的复合乳化剂,0. 05 %的引发剂,0. 15 % 的pH调节剂和45 %的去离子水。
[0073] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0074] 1)将聚合物多元醇在105°C真空条件下脱水至水分小于0. 2%后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 75°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为4h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的摩 尔比为3. 5:1 ;
[0075] 2)按质量百分比计,向14%的水性聚氨酯预聚物中加入3%的扩链剂和有机溶 齐U,然后在58°C继续反应4h后,降至室温,再加入3%的有机胺中和,在高速剪切搅拌下缓 慢加入45%的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分散体, 且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与扩 链剂总质量的40% ;
[0076] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1 %的复合乳化 剂,0. 1 %的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入33. 25%的丙烯酸酯 类单体的三分之一和〇. 1 %引发剂的水溶液的三分之一,然后在80°C滴加剩余的丙烯酸酯 类单体和引发剂的水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到水性油墨连接料。水性油 墨连接料的固含量约为44%。
[0077] 其中,所述聚合物多元醇为聚醚二元醇;多异氰酸酯化合物为1,4-环己基二异氰 酸酯;扩链剂为乙二醇;有机溶剂为丙酮;有机胺为三乙醇胺;引发剂为过硫酸钠;复合乳 化剂按质量百分比由40%的阴离子乳化剂和60%的非离子乳化剂组成,阴离子乳化剂为 十-烧基苯横酸纳、稀丙基聚酿硫酸盐的混合物,非尚子乳化剂为烧基醇聚酿,烧基醇聚酿 具体为十一烷醇聚醚-5 ;pH调节剂为磷酸氢二钾;丙烯酸酯类单体为丙烯酸丙酯、丙烯酸 丁酯的混合物。
[0078] 实施例3
[0079] -种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括18. 5%的水性聚氨酯预聚物,2%的 扩链剂,2%的有机胺,25%的丙烯酸酯类单体,2%的复合乳化剂,0. 12%的引发剂,0. 38% 的pH调节剂和50 %的去离子水。
[0080] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0081] 1)将聚合物多元醇在100°C真空条件下脱水至水分小于0. 2%后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 85°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为3h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的摩 尔比为3. 5:1 ;
[0082] 2)按质量百分比计,向18. 5%的水性聚氨酯预聚物中加入2%的扩链剂和有机溶 齐[J,然后在75°C继续反应3. 5h后,降至室温,再加入2%的有机胺中和,在高速剪切搅拌下 缓慢加入50 %的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分散 体,且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与 扩链剂总质量的35% ;
[0083] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入2%的复合乳化 齐[J,0. 38%的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入25%的丙烯酸酯类 单体的三分之一和0. 12%引发剂水溶液的三分之一,然后在80°C滴加剩余的丙烯酸酯类 单体和引发剂水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到水性油墨连接料。水性油墨连 接料的固含量约为44%。
[0084] 其中,所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇;多异氰酸酯化合物为IPDI(异氟尔 酮二异氰酸酯)、2, 2-二丙烷-4-环己烷二异氰酸酯的混合物;扩链剂为1,2-丙二醇、 1,3-丙二醇、新戊基二醇、二丙二醇的混合物;有机溶剂为乙酸乙酯;有机胺为三异丙醇 胺;引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾的混合物;复合乳化剂按质量百分比由50%的阴离子乳 化剂和50%的非离子乳化剂组成,阴离子乳化剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二 烷基苯磺酸钠、烯丙基聚醚硫酸盐的混合物,非离子乳化剂为烷基醇聚醚,烷基醇聚醚具体 为十三烷醇聚醚-9 ;pH调节剂为碳酸氢钠、碳酸钠的混合物;丙烯酸酯类单体为丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸异辛酯的混合物。
[0085] 实施例4
[0086] 一种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括28%的水性聚氨酯预聚物,2. 5%的 扩链剂,1. 5 %的有机胺,18. 5 %的丙烯酸酯类单体,1. 22 %的复合乳化剂,0. 08 %的引发 剂,0. 2%的pH调节剂和48%的去离子水。
[0087] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0088] 1)将聚合物多元醇在110°C真空条件下脱水至水分小于0. 2 %后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 95°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为4h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的摩 尔比为3. 5:1 ;
[0089] 2)按质量百分比计,向28%的水性聚氨酯预聚物中加入2. 5%的扩链剂和有机溶 齐[J,然后在58°C继续反应4. 5h后,降至室温,再加入1. 5%的有机胺中和,在高速剪切搅拌 下缓慢加入48 %的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分 散体,且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物 与扩链剂总质量的45% ;
[0090] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1. 22%的复合 乳化剂,0. 2%的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入18. 5%的丙烯 酸酯类单体的三分之一和〇. 08%的引发剂水溶液三分之一,然后在80°C滴加剩余的丙烯 酸单体和引发剂水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到水性油墨连接料。水性油墨 连接料的固含量约为44%。
[0091] 其中,所述聚合物多元醇为聚碳酸酯二元醇;多异氰酸酯化合物为1,4-二异氰酸 苯酯;扩链剂为甘油;有机溶剂为丙酮;有机胺为三乙胺;引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠的 混合物;复合乳化剂按质量百分比由60%的阴离子乳化剂和40%的非离子乳化剂组成,阴 离子乳化剂为十二烷基磺酸钠,非离子乳化剂为烷基醇聚醚与烷基酚聚氧乙烯基醚的混合 物,烷基醇聚醚具体为十一烷醇聚醚-5 ;pH调节剂为碳酸钠、磷酸氢二钾的混合物;丙烯酸 酯类单体为甲基丙烯酸甲酯。
[0092] 实施例5
[0093] -种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括24. 5%的水性聚氨酯预聚物,1. 5% 的扩链剂,2. 7%的有机胺,17%的丙烯酸酯类单体,1. 9%的复合乳化剂,0. 1 %的引发剂, 0. 3 %的pH调节剂和52 %的去离子水。
[0094] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0095] 1)将聚合物多元醇在100°C真空条件下脱水至水分小于0. 2%后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 75°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为3h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的摩 尔比为3. 5:1 ;
[0096] 2)按质量百分比计,向24. 5%的水性聚氨酯预聚物中加入1. 5%的扩链剂和有机 溶剂,然后在75°C继续反应3h后,降至室温,再加入2. 7%的有机胺中和,在高速剪切搅拌 下缓慢加入52%的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分 散体,且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物 与扩链剂总质量的30% ;
[0097] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1. 9%的复合乳 化剂,0.3%的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入17%的丙烯酸酯 类单体的三分之一和〇. 1%的引发剂水溶液三分之一,然后在80°C滴加剩余的丙烯酸酯类 单体和引发剂水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到水性油墨连接料。水性油墨连 接料的固含量约为44%。
[0098] 其中,所述聚合物多元醇为聚醚二元醇;多异氰酸酯化合物为对4-苯基-二甲基 二异氰酸酯、XDI (对苯二亚甲基二异氰酸酯)的混合物;扩链剂为三羟甲基丙烷、1,2, 4-丁 三醇的混合物;有机溶剂为丁酮;有机胺为三乙胺;引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸 钠的混合物;复合乳化剂按质量百分比由70%的阴离子乳化剂和30%的非离子乳化剂组 成,阴离子乳化剂为十二烷基磺酸钠,非离子乳化剂为烷基醇聚醚与烷基酚聚氧乙烯基醚 的混合物,烷基醇聚醚具体为十三烷醇聚醚-9 ;pH调节剂为碳酸氢钠、碳酸钠、磷酸氢二钾 的混合物;丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸乙酯。
[0099] 实施例6
[0100] 一种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括18%的水性聚氨酯预聚物,3%的 扩链剂,2. 45 %的有机胺,30%的丙烯酸酯类单体,1. 1 %的复合乳化剂,0.05%的引发剂, 0. 4%的pH调节剂和45%的去离子水。
[0101] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0102] 1)将聚合物多元醇在105°C真空条件下脱水至水分小于0. 2%后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 95°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NCO含量,当-NCO含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为3. 5h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的 摩尔比为3. 5:1 ;
[0103] 2)按质量百分比计,向18%的水性聚氨酯预聚物中加入3%的扩链剂和有机溶 齐[J,然后在75°C继续反应4h后,降至室温,再加入2. 45%的有机胺中和,在高速剪切搅拌下 缓慢加入45 %的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分散 体,且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与 扩链剂总质量的50% ;
[0104] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1. 1 %的复合乳 化剂,0. 4%的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入30%的丙烯酸酯 类单体的三分之一和0. 05%的引发剂水溶液三分之一,然后在80°C滴加剩余的丙烯酸酯 类单体和引发剂水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到水性油墨连接料。水性油墨 连接料的固含量约为44%。
[0105] 其中,所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇;多异氰酸酯化合物为三亚甲基己烷 二异氰酸酯、IPDI (异氟尔酮二异氰酸酯)的混合物;扩链剂为蓖麻油、橄榄油、椰子油的 混合物;有机溶剂为甲乙酮;有机胺为三乙胺;引发剂为过硫酸铵;复合乳化剂按质量百分 比由80%的阴离子乳化剂和20%的非离子乳化剂组成,阴离子乳化剂为十二烷基磺酸钠、 十-烧基硫酸纳、十-烧基苯横酸纳的混合物,非尚子乳化剂为烧基醇聚酿,烧基醇聚酿具 体为十一烷醇聚醚-5 ;pH调节剂为碳酸氢钠;丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸丙酯、甲基丙 烯酸丁酯的混合物。
[0106] 实施例7
[0107] 一种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括32 %的水性聚氨酯预聚物,1 %的扩 链剂,1 %的有机胺,19 %的丙烯酸酯类单体,1. 75 %的复合乳化剂,0. 15 %的引发剂,0. 1 % 的pH调节剂和45 %的去离子水。
[0108] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0109] 1)将聚合物多元醇在110°C真空条件下脱水至水分小于0. 2%后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 95°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为4h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的摩 尔比为3. 5:1 ;
[0110] 2)按质量百分比计,向32%的水性聚氨酯预聚物中加入1%的扩链剂和有机溶 齐U,然后在58°C继续反应5h后,降至室温,再加入1 %的有机胺中和,在高速剪切搅拌下缓 慢加入45%的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分散体, 且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与扩 链剂总质量的40% ;
[0111] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1. 75%的复合 乳化剂,0. 1 %的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入19%的丙烯酸 酯类单体的三分之一和〇. 15%的引发剂水溶液三分之一,然后在80°C滴加剩余的丙烯酸 单体和引发剂水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到水性油墨连接料。水性油墨连 接料的固含量约为44%。
[0112] 其中,所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇;多异氰酸酯化合物为2,2_二丙 烷-4-环己烷二异氰酸酯、对四甲基苯二甲基二异氰酸酯(p-TMXDI)的混合物;扩链剂为棕 榈油、花生油、向日葵油、大豆油、菜子油的混合物;有机溶剂为丙酮;有机胺为三乙胺;弓丨 发剂为过硫酸铵;复合乳化剂按质量百分比由25%的阴离子乳化剂和75%的非离子乳化 剂组成,阴离子乳化剂为十二烷基磺酸钠,非离子乳化剂为烷基醇聚醚,烷基醇聚醚具体为 十一烷醇聚醚-5 ;pH调节剂为碳酸氢钠;丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸 乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲丙烯酸己酯的混合物。
[0113] 实施例8
[0114] 一种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括18%的水性聚氨酯预聚物,3%的 扩链剂,2. 45 %的有机胺,30 %的丙烯酸酯类单体,1. 1 %的复合乳化剂,0. 05 %的引发剂, 0. 4%的pH调节剂和45%的水溶液。
[0115] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0116] 1)将聚合物多元醇在105°C真空条件下脱水至水分小于0. 2%后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 95°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为3. 5h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的 摩尔比为3. 5:1 ;
[0117] 2)按质量百分比计,向18%的水性聚氨酯预聚物中加入3%的扩链剂和有机溶 齐[J,然后在58°C继续反应4h后,降至室温,再加入2. 45%的有机胺中和,在高速剪切搅拌下 缓慢加入45 %的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分散 体,且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与 扩链剂总质量的50% ;
[0118] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1. 1 %的复合乳 化剂,0. 4%的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入30%的丙烯酸酯 类单体的三分之一和0. 05%的引发剂水溶液三分之一,然后在80°C滴加剩余的丙烯酸酯 类单体和引发剂水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到水性油墨连接料。水性油墨 连接料的固含量约为44%。
[0119] 其中,所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇;多异氰酸酯化合物为TMDI(四亚甲 基二异氰酸酯);扩链剂为3-双(羟基乙基)氨基丙烷磺酸钠、1,8_辛二醇的混合物;有机 溶剂为丙酮;有机胺为三乙胺;引发剂为过硫酸铵;复合乳化剂按质量百分比由35%的阴 离子乳化剂和65 %的非离子乳化剂组成,阴离子乳化剂为十二烷基磺酸钠,非离子乳化剂 为烷基醇聚醚,烷基醇聚醚具体为十一烷醇聚醚-5 ;pH调节剂为碳酸氢钠;丙烯酸酯类单 体为丙烯酸。
[0120] 实施例9
[0121] 一种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括32%的水性聚氨酯预聚物,1%的扩 链剂,1 %的有机胺,19 %的丙烯酸酯类单体,1. 75 %的复合乳化剂,0. 15%的引发剂,0. 1 % 的pH调节剂和45 %的去离子水。
[0122] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0123] 1)将聚合物多元醇在110°C真空条件下脱水至水分小于0. 2%后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 95°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为4h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的摩 尔比为3. 5:1 ;
[0124] 2)按质量百分比计,向32 %的水性聚氨酯预聚物中加入1 %的扩链剂和有机溶 齐U,然后在58°C继续反应5h后,降至室温,再加入1 %的有机胺中和,在高速剪切搅拌下缓 慢加入45%的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分散体, 且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与扩 链剂总质量的40% ;
[0125] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1. 75%的复合 乳化剂,0. 1%的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入19%的丙烯酸 酯类单体的三分之一和〇. 15%的引发剂水溶液三分之一,然后在80°C滴加剩余的丙烯酸 酯类单体和引发剂水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到水性油墨连接料。水性油 墨连接料的固含量约为44%。
[0126] 其中,所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇;多异氰酸酯化合物为TMDI(四亚甲 基二异氰酸酯);扩链剂为聚环氧乙二醇、四乙烯二醇、1,2, 4-丁三醇、菜子油的混合物;有 机溶剂为丙酮;有机胺为三乙胺;引发剂为过硫酸铵;复合乳化剂按质量百分比由45%的 阴离子乳化剂和55%的非离子乳化剂组成,阴离子乳化剂为十二烷基磺酸钠,非离子乳化 剂为烷基醇聚醚,烷基醇聚醚具体为十一烷醇聚醚-5 ;pH调节剂为碳酸氢钠;丙烯酸酯类 单体为丙烯酰胺。
[0127] 实施例10
[0128] 一种环保水性油墨连接料,按重量百分比计,包括20%的水性聚氨酯预聚物,1% 的扩链剂,2. 35%的有机胺,20 %的乙烯基单体,1 %的复合乳化剂,0. 15%的引发剂,0. 5 % 的pH调节剂和55 %的去离子水。
[0129] 上述环保水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0130] 1)将聚合物多元醇在100°C真空条件下脱水至水分小于0. 2%后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 95°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为3h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的摩 尔比为3. 5:1 ;
[0131] 2)按质量百分比计,向20 %的水性聚氨酯预聚物中加入1 %的扩链剂和有机溶 齐[J,然后在60°C继续反应5h后,降至室温,再加入2. 35%的有机胺中和,在高速剪切搅拌下 分批次缓慢加入55 %的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨 酯分散体,且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预 聚物与扩链剂总质量的30% ;
[0132] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1 %的复合乳化 剂,0. 5 %的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入20 %的乙烯基单体 的三分之一和0. 15%引发剂的水溶液的三分之一,然后在80°C滴加剩余的乙烯基单体和 引发剂的水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到粒径均匀的水性油墨连接料。水性 油墨连接料的固含量约为44%。
[0133] 其中,所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇;多异氰酸酯化合物为IPDI(异氟尔 酮二异氰酸酯);扩链剂为二羟甲基丙酸;有机溶剂为丙酮;有机胺为三乙胺;引发剂为过 硫酸铵;复合乳化剂按质量百分比由20%的阴离子乳化剂和80%的非离子乳化剂组成,阴 离子乳化剂为十二烷基磺酸钠,非离子乳化剂为烷基醇聚醚,烷基醇聚醚具体为十一烷醇 聚醚-5 ;pH调节剂为碳酸氢钠;乙烯基单体为丙烯酸、丙烯腈、醋酸乙烯的混合物。
[0134] 对比例1
[0135] 一种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括51 %的水性聚氨酯预聚物,2 %的扩 链剂,2%的有机胺45%的去离子水。
[0136] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0137] 1)将聚合物多元醇在100°C真空条件下脱水至水分小于0. 2%后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 95°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为3h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的摩 尔比为3. 5 :1 ;
[0138] 2)按质量百分比计,向20 %的水性聚氨酯预聚物中加入1 %的扩链剂和有机溶 齐[J,然后在58°C继续反应5h后,降至室温,再加入2. 35%的有机胺中和,在650rmp/min高 速剪切搅拌下分批次缓慢加入55%的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂, 得到水性聚氨酯分散体,且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为 水性聚氨酯预聚物与扩链剂总质量的30% ;得到粒径均匀的水性油墨连接料。水性油墨连 接料的固含量约为44%。
[0139] 其中,所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇;多异氰酸酯化合物为IPDI(异氟尔 酮二异氰酸酯);扩链剂为二羟甲基丙酸;有机溶剂为丙酮;有机胺为三乙胺。
[0140] 实施例11
[0141] 一种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括32%的水性聚氨酯预聚物,1%的扩 链剂,1%的有机胺,19%的丙烯酸酯类单体与乙烯基单体的混合物,1. 75%的复合乳化剂, 〇. 15%的引发剂,0. 1%的pH调节剂和45%的去离子水。
[0142] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0143] 1)将聚合物多元醇在110°C真空条件下脱水至水分小于0. 2 %后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 95°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为4h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的摩 尔比为3. 5:1 ;
[0144] 2)按质量百分比计,向32%的水性聚氨酯预聚物中加入1%的扩链剂和有机溶 齐U,然后在58°C继续反应5h后,降至室温,再加入1 %的有机胺中和,在高速剪切搅拌下缓 慢加入45%的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分散体, 且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与扩 链剂总质量的40% ;
[0145] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1. 75%的复合 乳化剂,0. 1%的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入19%的丙烯 酸酯类单体与乙烯基单体混合物的三分之一和〇. 15%的引发剂水溶液三分之一,然后在 80°C滴加剩余的丙烯酸单体与乙烯基单体混合物以及引发剂水溶液,然后升温至85°C继续 反应1. 5h,得到粒径均匀的水性油墨连接料。水性油墨连接料的固含量约为44%。
[0146] 其中,所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇;多异氰酸酯化合物为2,2_二丙 烷-4-环己烷二异氰酸酯、对四甲基苯二甲基二异氰酸酯(p-TMXDI)的混合物;扩链剂为棕 榈油、花生油、向日葵油、大豆油、菜子油的混合物;有机溶剂为丙酮;有机胺为三乙胺;弓丨 发剂为过硫酸铵;复合乳化剂按质量百分比由25%的阴离子乳化剂和75%的非离子乳化 剂组成,阴离子乳化剂为十二烷基磺酸钠,非离子乳化剂为烷基醇聚醚,烷基醇聚醚具体为 十一烷醇聚醚-5 ;pH调节剂为碳酸氢钠;丙烯酸酯类单体与乙烯基单体混合物为质量比为 18:10:10的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的混合物。
[0147] 实施例12
[0148] 一种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括32%的水性聚氨酯预聚物,1%的扩 链剂,1 %的有机胺,19%的丙烯酸酯类单体与乙烯基单体混合物,1. 75%的复合乳化剂, 〇. 15%的引发剂,0. 1%的pH调节剂和45%的水溶液。
[0149] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0150] 1)将聚合物多元醇在105°C真空条件下脱水至水分小于0. 2 %后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 95°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为3. 5h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的 摩尔比为3. 5:1 ;
[0151] 2)按质量百分比计,向32 %的水性聚氨酯预聚物中加入1 %的扩链剂和有机溶 齐U,然后在58°C继续反应4h后,降至室温,再加入1 %的有机胺中和,在高速剪切搅拌下缓 慢加入45%的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分散体, 且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与扩 链剂总质量的50% ;
[0152] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1. 75%的复合 乳化剂,0. 1%的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入19%的丙烯 酸酯类单体的三分之一和〇. 15%的引发剂的三分之一的水溶液,然后在80°C滴加剩余的 丙烯酸酯类单体与乙烯基单体的混合物以及引发剂的水溶液,然后升温至85°C继续反应 1.5h,得到粒径均匀的水性油墨连接料。水性油墨连接料的固含量约为44%。其中,引发剂 的加入方式是采用将引发剂溶于水,形成引发剂水溶液进行加入的。
[0153] 其中,所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇;多异氰酸酯化合物为TMDI(四亚甲 基二异氰酸酯);扩链剂为3-双(羟基乙基)氨基丙烷磺酸钠、1,8_辛二醇的混合物;有机 溶剂为丙酮;有机胺为三乙胺;引发剂为过硫酸铵;复合乳化剂按质量百分比由35%的阴 离子乳化剂和65 %的非离子乳化剂组成,阴离子乳化剂为十二烷基磺酸钠,非离子乳化剂 为烷基醇聚醚,烷基醇聚醚具体为十一烷醇聚醚-5 ;pH调节剂为碳酸氢钠;丙烯酸酯类单 体与乙烯基单体混合物为质量比14:12:12的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的混 合物。
[0154] 实施例13
[0155] -种水性油墨连接料,按重量百分比计,包括32%的水性聚氨酯预聚物,1%的扩 链剂,1 %的有机胺,19%的丙烯酸酯类单体和乙烯基单体混合物,1. 75%的复合乳化剂, 〇. 15%的引发剂,0. 1%的pH调节剂和45%的去离子水。
[0156] 上述水性油墨连接料的制备方法,包括以下步骤:
[0157] 1)将聚合物多元醇在110°C真空条件下脱水至水分小于0. 2%后加入到装有搅 拌器、温度计和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中,再向三口瓶中加入多异氰酸酯化合物,在 95°C反应,同时通过二正丁胺滴定法测定-NC0含量,当-NC0含量下降为初始值的一半时, 即反应时间为4h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合物的摩 尔比为3. 5:1 ;
[0158] 2)按质量百分比计,向32 %的水性聚氨酯预聚物中加入1 %的扩链剂和有机溶 齐U,然后在58°C继续反应5h后,降至室温,再加入1 %的有机胺中和,在高速剪切搅拌下缓 慢加入45%的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到水性聚氨酯分散体, 且水性聚氨酯分散体的固含量为35% ;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与扩 链剂总质量的40% ;
[0159] 3)以水性聚氨酯分散体为种子乳液,向水性聚氨酯分散体中加入1. 75%的复合 乳化剂,0. 1%的pH调节剂,在氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入19%的丙烯 酸酯类单体与乙烯基单体混合物的三分之一和〇. 15%的引发剂三分之一的水溶液,然后 在80°C滴加剩余的丙烯酸酯类单体与乙烯基单体的混合物以及引发剂水溶液,然后升温 至85°C继续反应1. 5h,得到粒径均匀的水性油墨连接料。水性油墨连接料的固含量约为 44%。
[0160] 其中,所述聚合物多元醇为聚己内酯二元醇;多异氰酸酯化合物为TMDI(四亚甲 基二异氰酸酯);扩链剂为聚环氧乙二醇、四乙烯二醇、1,2, 4-丁三醇、菜子油的混合物;有 机溶剂为丙酮;有机胺为三乙胺;引发剂为过硫酸铵;复合乳化剂按质量百分比由45%的 阴离子乳化剂和55%的非离子乳化剂组成,阴离子乳化剂为十二烷基磺酸钠,非离子乳化 剂为烷基醇聚醚,烷基醇聚醚具体为十一烷醇聚醚-5 ;pH调节剂为碳酸氢钠;丙烯酸酯类 单体与乙烯基单体的混合物为质量比10:14:14的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯的 混合物。
[0161] 对本发明所制备的连接料进行的性能的测定,如表1所示。
[0162] 表1水性油墨连接料的粘度外观固含和物理性能
[0163]

【权利要求】
1. 一种水性油墨连接料,其特征在于,按重量百分比计,包括14?35. 85%的水性聚氨 酯预聚物,1?3%的扩链剂,1?3%的有机胺,16?33. 25%的丙烯酸酯类单体、乙烯基单 体或丙烯酸酯类单体与乙烯基单体的混合物,1?2 %的复合乳化剂,0. 05?0. 15 %的引发 剂,0· 1?0· 5%的pH调节剂和45?55%的去离子水。
2. -种水性油墨连接料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 1) 将聚合物多元醇在100?ll〇°C真空条件下脱水后加入多异氰酸酯化合物并在 75?95°C下,反应3?4h,得到水性聚氨酯预聚物;其中,聚合物多元醇与多异氰酸酯化合 物的摩尔比为3. 5:1 ; 2) 按质量百分比计,向14?35. 85%的水性聚氨酯预聚物中加入1?3%的扩链剂和 有机溶剂,然后在50?75°C下继续反应3?5h后,降至室温,再加入1?3%的有机胺中 和后,在搅拌下加入45?55 %的去离子水乳化成水基树脂,然后真空脱除有机溶剂,得到 水性聚氨酯分散体;其中,有机溶剂的加入量为水性聚氨酯预聚物与扩链剂总质量的30? 50% ; 3) 向水性聚氨酯分散体中加入1?2%的复合乳化剂,0. 1?0. 5%的pH调节剂,在 氮气保护下搅拌反应lh后升温至70°C,加入16?33. 25%的丙烯酸酯类单体、乙烯基单体 或丙烯酸酯类单体与乙烯基单体的混合物的三分之一以及〇. 05?0. 15%引发剂的三分之 一,然后在80°C滴加剩余丙烯酸酯类单体、乙烯基单体或丙烯酸酯类单体与乙烯基单体的 混合物以及引发剂的水溶液,然后升温至85°C继续反应1. 5h,得到水性油墨连接料。
3. 根据权利要求2所述的一种水性油墨连接料的制备方法,其特征在于,所述聚合物 多元醇为聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇或聚醚二元醇; 扩链剂为含亲水性官能团的具有活性氢的化合物、大分子活泼氢化合物、小分子二元 醇、小分子三元醇中的一种或几种。
4. 根据权利要求3所述的一种水性油墨连接料的制备方法,其特征在于,所述的含亲 水性官能团的具有活性氢的化合物为二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、聚环氧乙二醇、双羟基 乙基胺、3-双(羟基乙基)氨基丙烷磺酸钠中的一种或几种; 所述大分子活泼氢化合物是数均分子量为300?6000g · moΓ1的多元醇; 所述小分子二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇、1,3- 丁二醇、 1,4_ 丁烯二醇、1,4_ 丁炔二醇、1,5_戊二醇、1,6-己二醇、1,8_辛二醇、新戊基二醇、 1,4-环己烷二甲醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二乙烯二醇、三乙烯二醇、四乙烯二醇、二丙二 醇、二丁二醇中的一种或几种; 所述小分子三元醇为甘油、三羟甲基丙烷、1,2, 4-丁三醇中的一种或几种。
5. 根据权利要求4所述的一种水性油墨连接料的制备方法,其特征在于,所述的数均 分子量为300?6000g · πιοΓ1的多元醇为蓖麻油、橄榄油、椰子油、棕榈油、花生油、向日葵 油、大豆油、菜子油中的一种或几种。
6. 根据权利要求2所述的一种水性油墨连接料的制备方法,其特征在于,所述多异氰 酸酯化合物的化学式为X(NC0)n,其中,X为含4?12个碳原子的脂肪烃基,含6?12个碳 原子的脂环族或芳香烃基,含7?15个碳原子的芳香脂肪族烃基中的一种或两种;η = 2。
7. 根据权利要求6所述的一种水性油墨连接料的制备方法,其特征在于,所述的X为 含4?12个碳原子的脂肪烃基时,多异氰酸酯化合物为四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二 异氰酸酯、十二烷基二异氰酸酯、三亚甲基己烷二异氰酸酯中的一种或两种; X为含6?12个碳原子的脂环族或芳香烃基时,多异氰酸酯化合物为1,4-环己基二异 氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、2, 2-二丙烷-4-环己烷二异氰酸酯中的一种或两种; X为含7?15个碳原子的芳香脂肪族烃基时,多异氰酸酯化合物为1,4-二异氰酸苯 酯、甲苯-2, 4-二异氰酸酯、2, 6-TDI、对4-苯基-二甲基二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰 酸酯、间四甲基苯二甲基二异氰酸酯、对四甲基苯二甲基二异氰酸酯中的一种或两种。
8. 根据权利要求2所述的一种水性油墨连接料的制备方法,其特征在于,所述有机胺 为三乙胺、二亚乙基三胺、三乙醇胺或三异丙醇胺; 所述pH调节剂为碳酸氢钠、碳酸钠、磷酸氢二钾中的一种或几种; 所述有机溶剂为四氢呋喃、乙酸乙酯、丁酮、甲乙酮或丙酮; 所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或几种。
9. 根据权利要求2所述的一种水性油墨连接料的制备方法,其特征在于,所述丙烯酸 酯类单体为丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯中的一种或几种; 所述乙烯基单体为苯乙烯、丙烯酸、丙烯腈、醋酸乙烯、丙烯酰胺中的一种或几种; 所述复合乳化剂由阴离子乳化剂和非离子乳化剂组成,其中,阴离子乳化剂的质量百 分比为20%?80%。
10. 根据权利要求9所述的一种水性油墨连接料的制备方法,其特征在于,所述丙烯酸 烷基酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙 烯酸异辛酯中的一种或几种; 所述甲基丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙 烯酸丁酯、甲丙烯酸己酯中的一种或几种; 所述阴尚子乳化剂为十-烧基横酸纳、十-烧基硫酸纳、十-烧基苯横酸纳、稀丙基聚 醚硫酸盐中的一种或几种; 非离子乳化剂为烷基醇聚醚、烷基酚聚氧乙烯基醚中的一种或两种。
【文档编号】C08G18/42GK104231180SQ201410468566
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日
【发明者】杜娟 申请人:宝鸡文理学院
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