本发明属于油墨技术领域，具体涉及一种高温耐切割白色油墨及其制备方法。
背景技术：
随着印刷技术的发展，油墨的品种和需求量不断增加，生产上对油墨的性能要求也越来越高。油墨主要由有色体、连结料、填充料、附加料等原材料经熔融、混合、破碎、研磨所制得；油墨产品为有颜色、具有一定流动性的浆状胶黏体。研究中对于油墨的改性一般都是从制备原料入手，通过改变原料的组成和配比制备满足使用要求的油墨。目前世界上用于制造油墨的原材料已经高达五千种以上，随着对油墨实用性和环保性的要求不断提高，新的油墨原材料及其组成配方的研究受到了广泛的关注。
申请号为201610650291.8名为《白色防水油墨》的中国发明专利提供了一种白色防水油墨的生产配方，以硅胶、改性丙烯酸树脂、固体填充料、有机颜料、有机溶剂、交联剂、助剂等原料制备了一种防水性能和着色力较佳的白色油墨。申请号为201310246755.5名为《一种超白环保钢化玻璃油墨及其制备方法》的中国发明专利提供了一种超白环保钢化玻璃油墨，以着色剂、玻璃基釉、调墨油、添加剂等原料制备了一种钢化玻璃油墨，该油墨不易变色且耐候性较佳。申请号为200910107551.7名为《一种水性油墨组合物及其制备方法》的中国发明专利提供一种水性油墨的制备方法，以水性聚氨酯、颜填料、交联剂、增稠剂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为原料制备了一种耐磨性能良好的水性油墨，该油墨在基材表面有良好的铺展性能。不同的油墨配方能够满足不同的使用要求，但是现有技术中鲜有油墨耐切割性能的报道，在油墨的使用过程中，很多时候需要对烘烤后的印刷品进行切割，现有高温油墨经烘烤后切割容易出现崩边的问题。需要对油墨配方进行改进，制备高温耐切割的油墨，方便在生产上的使用。
技术实现要素：
为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种高温耐切割白色油墨。所述高温耐切割白色油墨由玻璃基釉、调墨油、钛白粉按一定的质量百分比混合研磨制成。玻璃基釉内各原料混合均匀后在1000-1200℃下高温熔化，熔化后依次进行水淬、水磨、烘干、过筛，制得玻璃基釉；通过玻璃基釉中耐热材料的组合使得制备出的白色油墨具有很好的耐高温性，且能够适应于温度急剧变化的使用环境；制备过程中制备过程中采用水磨方式提高了玻璃基釉的光泽，减少沙眼，制备出的白色油墨光泽好，遮盖能力强。调墨油中聚乙烯醇缩丁醛采用盐酸和聚乙烯醇-正丁醛混合溶液通过新型高效混合分散机制合成，合成过程中不需要添加乳化剂，降低了合成成本，提高了产品的纯度。本发明中的白色油墨耐酸碱腐蚀性能强，使用过程中添加交联剂后油墨涂层附着力好，具有很好的耐切割性能，同时该白色油墨制备方法简单易行，制备成本低，适于工业化生产。本发明还提供了一种所述高温耐切割白色油墨的使用方法。
本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：
本发明提供的高温耐切割白色油墨由下述质量百分比的组分组成：
玻璃基釉32%-52%
调墨油30%-50%
钛白粉8%-28%
其中，玻璃基釉内各组成与质量百分比为：
硼酸钠5%-25%
氧化硅10%-30%
硅酸铅41%-65%
碳酸钾0.2%-5%
纯碱1%-10%
氧化镉1%-10%
二氧化钛0.5%-8%
硅酸锆0.5%-8%
钾长石0.5%-8%
调墨油内各组成与质量百分比为：
聚乙烯醇缩丁醛树脂15%-35%
二乙二醇丁醚42%-63%
防白水1%-10%
松油醇10%-25%。
进一步优选，所述高温耐切割白色油墨的制作原料配比为：
玻璃基釉35%-45%
调墨油38%-45%
钛白粉15%-25%
其中，玻璃基釉内各组成与质量百分比为：
硼酸钠10%-18%
氧化硅15%-25%
硅酸铅45%-55%
碳酸钾0.2%-2%
纯碱2%-6%
氧化镉3%-8%
二氧化钛1%-5%
硅酸锆0.5%-4%
钾长石0.5%-4%
调墨油内各组成与质量百分比为：
聚乙烯醇缩丁醛树脂20%-30%
二乙二醇丁醚45%-60%
防白水3%-7%
松油醇15%-22%。
所述高温耐切割白色油墨制备原料由玻璃基釉、调墨油、钛白粉组成。玻璃基釉具有耐热性能优越、强度高、硬度大、耐腐蚀性能好的特点，能够使油墨在温度急剧变化过程中保持稳定的性能；调墨油能够有效调节油墨的粘度和表面张力，改善油墨的施工条件；钛白粉作为调节油墨颜色的成分，当钛白粉在油墨中所占的质量百分比达到15%时，油墨能印刷出纯白色光亮的表面。
玻璃基釉内的组成中，硼酸钠、氧化硅、硅酸铅、二氧化钛、硅酸锆都具有很高的硬度和强度，有很好的耐热性、耐腐蚀性和结构稳定性，五种成分在煅烧熔融过程中晶体结构相互融合，原子重新组合形成更加稳定的化学键，使得油墨具有稳定的结构，在使用过程中具有耐高温和耐腐蚀性能优越的特点，同时氧化硅是一种很好的耐磨介质，能够提高玻璃基釉在制备过程中球磨效率。碳酸钾作为助熔剂，能够加快原料的熔融速度，提高生产效率。纯碱能够减轻原料在熔融过程中对煅烧炉内壁耐火材料的侵蚀，延长煅烧炉的使用寿命。钾长石熔融粘度高，不仅可以提高原料在熔融状态下的结合力、改善熔融效果，还可以提高油墨的致密度。氧化镉吸收空气中的二氧化碳变为碳酸镉，颜色逐渐变白，使得油墨在使用过程中能够保持光亮的白色。以上述硼酸钠、氧化硅、硅酸铅、碳酸钾、纯碱、氧化镉、二氧化钛、硅酸锆、钾长石充分混合为原料制得的玻璃基釉性能优越，主要表现为耐高温性能优越、耐酸碱腐蚀性能强。
调墨油内的组成中，聚乙烯醇缩丁醛树脂具有良好的流动性、耐水性和粘连性，作为油墨的粘连料，能够提高油墨内成分的均一性、提高油墨印刷涂层的附着力、提高印刷涂层的稳定性。防白水能够防止空气中的水分附着在油墨表面，防止油墨印刷涂层泛白起雾。将聚乙烯醇缩丁醛树脂和防白水溶解在松油醇和二乙二醇丁醚中制得调墨油，能够有效调节油墨的粘度和表面张力，改善油墨使用过程的施工条件，同时还能改善油墨涂层的附着力、增强油墨的耐候性。
将上述玻璃基釉、调墨油与钛白粉混合制得高温耐切割白色油墨，综合三种成分的优点，用以满足生产上对高温耐切割白色油墨的使用要求。
进一步地，所述高温耐切割白色油墨颗粒粒度为2-8μm。
进一步地，所述聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法包括如下步骤：
s01，聚乙烯醇-正丁醛混合溶液的制备：
将聚乙烯醇在去离子水中溶解，控制搅拌速度为300-500r/min，控制溶解温度为90-95℃，溶解完成后趁热过滤，滤液冷却至50-55℃，加入正丁醛，控制搅拌速度为300-500r/min，制得聚乙烯醇-正丁醛混合溶液；
s02，聚乙烯醇、正丁醛缩醛化反应：
将摩尔浓度为0.5-1.0mol/l的盐酸溶液、聚乙烯醇-正丁醛混合溶液同时滴加至反应釜内，控制反应温度为30-33℃，控制搅拌速度为90-120r/min，控制反应体系ph值为1.4-2.0，反应2.5-3h后，将以0.5-1℃/min的升温速度将反应温度升至60-65℃，继续反应1.5-2h；
s03，聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备：
将s02中的反应产物冷却至38-42℃，用质量百分比为10%的氨水调节ph至6.0-7.0，过滤；将所得滤饼用质量百分比为10%的氨水调节ph至10.0-11.0，然后水洗，过滤，在50-55℃干燥即得聚乙烯醇缩丁醛树脂。
所述聚乙烯醇与正丁醛的质量比为聚乙烯醇：正丁醛=(0.50-0.80):1；
所述聚乙烯醇的醇解度为99.0-99.9%、聚合度为1700-2500。
聚乙烯醇缩丁醛采用盐酸和聚乙烯醇-正丁醛混合溶液通过新型高效混合分散机制合成，合成过程中不需要添加乳化剂，反应条件温和，有效降低了合成成本，提高了产品的纯度。
进一步地，所述高温耐切割白色油墨制备方法包括如下步骤：
s01，玻璃基釉的制备：
将玻璃基釉中各原料混合均匀后在1000-1200℃条件下熔化，熔化后依次进行水淬、水磨、烘干、过筛，制得玻璃基釉。水淬使熔融的玻璃基釉固定下来，碎裂成细小粒子，有利于增加玻璃基釉的强度；所述水磨时间为20-24h，珠料水比为3:1:1，珠子大小比为大:中:小=1:1:3，500目震动筛过滤水磨浆，制得的油墨遮盖效果好；采用水磨方式能够提高玻璃基釉的光泽，减少沙眼，提高遮盖能力，烘干后500目过筛，制得的玻璃基釉颗粒粒度为10-28μm；
s02，调墨油的制备：
将调墨油中各原料混合均匀，搅拌溶解，制得调墨油；
s03，高温耐切割白色油墨的制备：
将s01中制备的玻璃基釉、s02中制备的调墨油、钛白粉按32%-52%、30%-50%、8%-28%的质量百分比混合均匀，用三辊研磨机研磨两次，制得高温耐切割白色油墨。三辊研磨机是高粘度物料最有效的研磨、分散设备，通过水平的三根辊筒的表面相互挤压及不同速度的摩擦而达到研磨效果，本发明中聚乙烯醇缩丁醛树脂的加入使油墨具有较大的粘度，使用三辊研磨机能够高效地完成研磨任务，使得油墨颗粒粒度为2-8μm。
进一步地，所述高温耐切割白色油墨的使用方法如下：在油墨中添加质量百分比为3%-8%的交联剂和质量百分比为0.2%-2%的消泡剂，混合均匀后使用150-250目网版印刷，在160-180℃烘烤8-15分钟，表面干燥后在680-720℃条件下进行钢化。
本发明中制备的聚乙烯醇缩丁醛树脂分子为线型分子结构，强度较低，直接使用易断裂，且没有弹性，加入交联剂能够使线型分子间产生化学键，使线型分子相互连接在一起，形成网状结构，从而增加树脂的强度和弹性；交联剂的加入使得制备的油墨具有很好的耐切割性能，在切割过程中不会崩边，保持油墨和印刷品外观的完整性和性能的一致性。本发明中交联剂可以采用市售氨基交联剂。同时聚乙烯醇缩丁醛树脂的存在使得油墨在印刷过程中容易起泡，加入消泡剂能够消除起泡的影响，使得油墨质地均匀，保障印刷的质量、提高印刷品的品质。本发明中的消泡剂可以采用乳化硅油或天然油脂。
本发明具有以下优点：
1.本发明中的油墨耐高温，耐候性、耐酸碱腐蚀性能强。
2.本发明中的油墨遮盖力强、附着力好。
3.本发明中的油墨耐切割性能优越。
4.本发明中的油墨制备方法和使用方法简单易行，适于工业生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明。
实施例1
s01，玻璃基釉的制备：
玻璃基釉内各组分与质量百分比为：
硼酸钠14.0%、氧化硅20.4%、硅酸铅51.2%、碳酸钾0.5%、纯碱4.6%、氧化镉5.6%、二氧化钛1.9%、硅酸锆0.9%、钾长石0.9%；
将上述玻璃基釉中各原料混合均匀后在1000℃条件下熔化，熔化后依次进行水淬、水磨、烘干、过筛，制得玻璃基釉。上述水磨时间为21h，珠料水比为3:1:1，珠子大小比为大:中:小=1:1:3，用500目震动筛过滤水磨浆，然后烘干，烘干后500目过筛，制得玻璃基釉；
s02，调墨油的制备：
调墨油内各组分与质量百分比为：
聚乙烯醇缩丁醛树脂26.1%、二乙二醇丁醚52.2%、防白水4.3%、松油醇17.4%；
其中聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法为：s01，在装有搅拌装置的反应釜内，将醇解度为99.5%、聚合度为2000的聚乙烯醇溶解在去离子水中，搅拌速度300r/min，溶解温度90℃，溶解完成趁热过滤，滤液冷却至50℃后，加入正丁醛，其中聚乙烯醇与正丁醛的质量比为聚乙烯醇：正丁醛=0.60:1，控制搅拌速度为300r/min，制得聚乙烯醇-正丁醛混合溶液。s02，将s01中制得的聚乙烯醇-正丁醛混合溶液和摩尔浓度为0.5mol/l的盐酸溶液同时滴加至装有搅拌装置的反应釜内，控制反应温度30℃、搅拌速度100r/min、反应体系ph为1.4，反应2.5h后，以0.5℃/min的升温速度将反应温度升至65℃，继续反应1.5h。s03，将s02中的反应产物冷却至40℃，用质量百分比为10%的氨水调节ph至6.5，过滤；将所得滤饼用质量百分比为10%的氨水调节ph至10.5，水洗、过滤，在50℃干燥即得聚乙烯醇缩丁醛树脂。
s03，高温耐切割白色油墨的制备：
将s01中制备的玻璃基釉、s02中制备的调墨油、钛白粉按42%、40%、18%的质量百分比混合均匀，用三辊研磨机研磨两次，制得高温耐切割白色油墨。
实施例2
s01，玻璃基釉的制备：
玻璃基釉内各组分与质量百分比为：
硼酸钠23.5%、氧化硅22.0%、硅酸铅41.0%、碳酸钾0.5%、纯碱4.6%、氧化镉4.6%、二氧化钛1.9%、硅酸锆0.9%、钾长石1.0%；
将上述玻璃基釉中各原料混合均匀后在1000℃条件下熔化，熔化后依次进行水淬、水磨、烘干、过筛，制得玻璃基釉。上述水磨时间为21h，珠料水比为3:1:1，珠子大小比为大:中:小=1:1:3，用500目震动筛过滤水磨浆，然后烘干，烘干后500目过筛，制得玻璃基釉；
s02，调墨油的制备：
调墨油内各组分与质量百分比为：
聚乙烯醇缩丁醛树脂18.5%、二乙二醇丁醚52.2%、防白水4.3%、松油醇25.0%；
其中聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法为：s01，在装有搅拌装置的反应釜内，将醇解度为99.5%、聚合度为2000的聚乙烯醇溶解在去离子水中，搅拌速度300r/min，溶解温度90℃，溶解完成趁热过滤，滤液冷却至50℃后，加入正丁醛，其中聚乙烯醇与正丁醛的质量比为聚乙烯醇：正丁醛=0.60:1，控制搅拌速度为300r/min，制得聚乙烯醇-正丁醛混合溶液。s02，将s01中制得的聚乙烯醇-正丁醛混合溶液和摩尔浓度为0.5mol/l的盐酸溶液同时滴加至装有搅拌装置的反应釜内，控制反应温度30℃、搅拌速度100r/min、反应体系ph为1.4，反应2.5h后，以0.5℃/min的升温速度将反应温度升至65℃，继续反应1.5h。s03，将s02中的反应产物冷却至40℃，用质量百分比为10%的氨水调节ph至6.5，过滤；将所得滤饼用质量百分比为10%的氨水调节ph至10.5，水洗、过滤，在50℃干燥即得聚乙烯醇缩丁醛树脂。
s03，高温耐切割白色油墨的制备：
将s01中制备的玻璃基釉、s02中制备的调墨油、钛白粉按52%、30%、18%的质量百分比混合均匀，用三辊研磨机研磨两次，制得高温耐切割白色油墨。
实施例3
s01，玻璃基釉的制备：
玻璃基釉内各组分与质量百分比为：
硼酸钠22.3%、氧化硅24.8%、硅酸铅43.0%、碳酸钾0.5%、纯碱2.8%、氧化镉2.8%、二氧化钛1.9%、硅酸锆0.9%、钾长石1.0%；
将上述玻璃基釉中各原料混合均匀后在1000℃条件下熔化，熔化后依次进行水淬、水磨、烘干、过筛，制得玻璃基釉。上述水磨时间为21h，珠料水比为3:1:1，珠子大小比为大:中:小=1:1:3，用500目震动筛过滤水磨浆，然后烘干，烘干后500目过筛，制得玻璃基釉；
s02，调墨油的制备：
调墨油内各组分与质量百分比为：
聚乙烯醇缩丁醛树脂19.5%、二乙二醇丁醚52.2%、防白水4.3%、松油醇24.0%；
其中聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法为：s01，在装有搅拌装置的反应釜内，将醇解度为99.5%、聚合度为2000的聚乙烯醇溶解在去离子水中，搅拌速度300r/min，溶解温度90℃，溶解完成趁热过滤，滤液冷却至50℃后，加入正丁醛，其中聚乙烯醇与正丁醛的质量比为聚乙烯醇：正丁醛=0.55:1，控制搅拌速度为300r/min，制得聚乙烯醇-正丁醛混合溶液。s02，将s01中制得的聚乙烯醇-正丁醛混合溶液和摩尔浓度为0.5mol/l的盐酸溶液同时滴加至装有搅拌装置的反应釜内，控制反应温度30℃、搅拌速度100r/min、反应体系ph为1.4，反应2.5h后，以0.5℃/min的升温速度将反应温度升至65℃，继续反应1.5h。s03，将s02中的反应产物冷却至40℃，用质量百分比为10%的氨水调节ph至6.5，过滤；将所得滤饼用质量百分比为10%的氨水调节ph至10.5，水洗、过滤，在50℃干燥即得聚乙烯醇缩丁醛树脂。
s03，高温耐切割白色油墨的制备：
将s01中制备的玻璃基釉、s02中制备的调墨油、钛白粉按44%、32%、24%的质量百分比混合均匀，用三辊研磨机研磨两次，制得高温耐切割白色油墨。
实施例4
s01，玻璃基釉的制备：
玻璃基釉内各组分与质量百分比为：
硼酸钠23.9%、氧化硅26.6%、硅酸铅45.0%、碳酸钾0.5%、纯碱1.0%、氧化镉1.0%、二氧化钛0.5%、硅酸锆1.0%、钾长石0.5%；
将上述玻璃基釉中各原料混合均匀后在1000℃条件下熔化，熔化后依次进行水淬、水磨、烘干、过筛，制得玻璃基釉。上述水磨时间为21h，珠料水比为3:1:1，珠子大小比为大:中:小=1:1:3，用500目震动筛过滤水磨浆，然后烘干，烘干后500目过筛，制得玻璃基釉；
s02，调墨油的制备：
调墨油内各组分与质量百分比为：
聚乙烯醇缩丁醛树脂24.0%、二乙二醇丁醚42.0%、防白水10.0%、松油醇24.0%；
其中聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备方法为：s01，在装有搅拌装置的反应釜内，将醇解度为99.5%、聚合度为2000的聚乙烯醇溶解在去离子水中，搅拌速度300r/min，溶解温度90℃，溶解完成趁热过滤，滤液冷却至50℃后，加入正丁醛，其中聚乙烯醇与正丁醛的质量比为聚乙烯醇：正丁醛=0.50:1，控制搅拌速度为300r/min，制得聚乙烯醇-正丁醛混合溶液。s02，将s01中制得的聚乙烯醇-正丁醛混合溶液和摩尔浓度为0.5mol/l的盐酸溶液同时滴加至装有搅拌装置的反应釜内，控制反应温度30℃、搅拌速度100r/min、反应体系ph为1.4，反应2.5h后，以0.5℃/min的升温速度将反应温度升至65℃，继续反应1.5h。s03，将s02中的反应产物冷却至40℃，用质量百分比为10%的氨水调节ph至6.5，过滤；将所得滤饼用质量百分比为10%的氨水调节ph至10.5，水洗、过滤，在50℃干燥即得聚乙烯醇缩丁醛树脂。
s03，高温耐切割白色油墨的制备：
将s01中制备的玻璃基釉、s02中制备的调墨油、钛白粉按43%、33%、24%的质量百分比混合均匀，用三辊研磨机研磨两次，制得高温耐切割白色油墨。
实施例5-20
与实施例1相比，实施例5-20的不同之处在于：玻璃基釉、调墨油、钛白粉三者的质量百分比不同，同时玻璃基釉、调墨油内的组分质量百分比也不同，调墨油内聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备原料聚乙烯醇和正丁醛的质量比不同。
实施例1-20中制备的高温耐切割白色油墨内玻璃基釉、调墨油、钛白粉的质量百分比如下：
实施例1-20中玻璃基釉内各组分的质量百分比如下：
实施例1-20中调墨油内各组分的质量百分比如下：
实施例1-20中调墨油内聚乙烯醇缩丁醛树脂的制备原料聚乙烯醇和正丁醛的质量比如下：
实施例中高温耐切割白色油墨的使用方法为：在油墨中添加质量百分比为5%的市售氨基交联剂和质量百分比为0.5%的乳化硅油消泡剂，混合均匀后使用250目网版印刷，在170℃烘烤10分钟，表面干燥后在700℃条件下进行钢化。
对实施例中的油墨涂层分别进行附着力测试、漆膜硬度测试、漆膜耐酸碱测试、耐切割测试，测试方法分别按照《gb/t1720-1979漆膜附着力测定法》、《gb/t6739-1996色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》、《gb/t9247-1988色漆和清漆耐液体介质的测试》、《astmd3170-2003(2007)覆层耐切割的标准试验方法》进行，测试结果如下：
耐酸碱测试分别使用质量百分比为5%的盐酸溶液和质量百分比为5%的氢氧化钠溶液对试片进行浸泡，浸泡时间为24h。
附着力测试结果合格指7处划痕位置附着力皆为1级。
由实施例可以看出，本发明中的油墨涂层附着力好、耐酸碱性腐蚀性能强、耐切割性能优越。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。