本发明涉及高分子化学与精细化工
技术领域：
，特别是涉及一种水松纸凹版印刷用水性油墨及其制备方法。
背景技术：
水松纸即“烟用接装纸”，是用于包裹在过滤嘴外面的，把滤棒粘接到烟条末端的纸（常为软木色或不透明的白色）。水松纸的印刷油墨和涂层必须要求无毒，符合食品卫生标准，并且水松纸具有一定的抗水性和湿强度。目前，水松纸印刷厂大多采用醇溶性和酯溶性的油墨印刷水松纸，印刷过程中涉及的大量挥发性有机溶剂及印刷品内的溶剂残留会给环境和人们的身心健康带来一定影响。随着环保呼声的日益高涨，水松纸印刷用环保水性油墨成为行业发展的方向。中国专利zl201610331534.1公开了一种水松纸用凹版印刷油墨，通过树脂及助剂的调整，使水性油墨通过凹印技术可以在水松纸上进行印刷使用。并关注了油墨的卫生指标，抗菌性能等影响人体健康的因素。目前，水松纸印刷用水性柔版油墨仍存在很多问题：不管是进口水性油墨还是国产水性油墨，目前都存在不抗碱、不抗乙醇和水、干燥慢、光泽度差、易造成纸张收缩等弊端。水松纸制过滤嘴在使用过程中多与人体接触，因此对于水松纸的杀菌和抗菌能力有很高的要求，添加抗菌剂是实现杀菌功能最直接和有效的方法，但是常用抗菌剂为小分子有机物，存在耐热性能差，容易析出迁移等缺陷，对于与人体亲密接触的说送至油墨产品来说，存在影响人体健康的风险。技术实现要素：为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种水松纸凹版印刷用水性油墨及其制备方法。所述水性油墨粘附力强，耐霉菌,无毒无味，干燥速度快，分散稳定性好，印刷产品干燥时不变形，不卷边。本发明所采用的技术方案为，一种水松纸凹版印刷用水性油墨，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：改性水溶性环氧酯溶液30-45%颜填料15-20%润湿分散剂3-6%去离子水0.5-2%消泡剂0.2-2%流平剂15-25%抗菌助剂10-15%其中，所述改性环氧酯溶液由以下重量份的原料制备而成：聚酰胺树脂6.5-17乙烯树脂4-9.5邻苯二甲酸二丁酯20-35二甲基乙醇胺7.8-12.6丁基溶纤剂14.2-21.6不饱和羧酸12.5-18.5油酸15-30固化剂27-43去离子水18-26碳酸钠水溶液33-52本发明的进一步改进，组成改性水溶性环氧酯溶液的聚酰胺树脂分子量为400-700。本发明的进一步改进，组成改性水溶性环氧酯溶液的乙烯树脂分子量为260-320。本发明的进一步改进，组成改性水溶性环氧酯溶液的邻苯二甲酸二丁酯，具体结构如下：本发明的进一步改进，组成改性水溶性环氧酯溶液的二甲基乙醇胺和丁基溶纤剂的摩尔比为1:6～1:9的混合物。本发明的进一步改进，组成改性水溶性环氧酯溶液的不饱和羧酸为顺丁烯二酸酐和反丁烯二酸中的一种或两种。本发明的进一步改进，组成改性水溶性环氧酯溶液的油酸为亚麻油酸、豆油酸和脱水蓖麻油酸中的一种或多种的混合物，其中优选为亚麻油酸。本发明的进一步改进，组成改性水溶性环氧酯溶液的固化剂为脂环胺。本发明还披露了改性水溶性环氧酯的制备方法，包括以下步骤：在反应釜中加入一定量的去离子水和亚麻油酸，搅拌升温到100-120°c加入一定量的邻苯二甲酸二丁酯，使之全部溶解，加入部分聚酰胺树脂、乙烯树脂、二甲基乙醇胺以及丁基溶纤剂，搅拌30min，搅拌速度400-500r/min；用碳酸钠水溶液调节ph值到5-8，然后升温到200-240℃时加入环氧树脂，待大部分熔化后开始搅拌升温并通c02气，反应1.5-2h加入不饱和羧酸，停止通c02气，待反应完全，降温到100-130℃加入固化剂，并用碳酸钠水溶液调节ph值到8.0-8.5，得到改性水溶性环氧酯。本发明还披露了水松纸凹版印刷用水性油墨的制备方法，包括如下步骤：按比例将改性水溶性环氧酯、去离子水和流平剂投入反应釜中混合均匀，再投入颜填料、润湿分散剂、消泡剂和抗菌助剂，以800-1500r/min的搅拌速度高速分散，最后经过砂磨机研磨至细度≤20μm，得水松纸凹版印刷用水性油墨。与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明公开了一种水松纸凹版印刷用水性油墨，改性水溶性环氧酯溶液采用邻苯二甲酸二丁酯，其合成的乳液对颜料润湿分散性好，柔韧性高，保湿性能优异，有效避免印刷纸张因吸水过多而卷曲变形。（2）本发明在环氧酯溶液中加入聚酰胺树脂，可改善脆性，提高粘接能力，再加入乙烯树脂，提高溶液的抗剥性和抗冲强度，叠印性和流平性优异，印刷过程不造成水松纸严重卷边，激光打孔性良好。（3）本发明披露的水松纸凹版印刷用水性油墨，无毒无味、干燥速度较快、分散稳定性好，印刷产品不变形、不卷边，颜色鲜艳，抗菌性优异。具体实施方式为了加深对本发明的理解，下面结合实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。除非特别说明，实施例中所涉及的试剂、方法均为本领域常用的试剂和方法。水性凹版油墨的性能按照gb/t26395-2011《水性烟包凹版油墨》进行测试。抗卷曲性测试：将油墨印刷于水松纸上，干燥后观察其卷曲变形现象。油墨抗菌性能按照gb/t21866-2008《抗菌涂料（漆膜）抗菌性测定法和抗菌效果》，分别选用浓度为1/500的大肠杆菌培养液、浓度为1/100的金黄色葡萄球菌培养液进行测试。实施例1：一、改性水溶性环氧酯溶液的制备在反应釜中加入180g的去离子水和20g的亚麻油酸，搅拌升温到100°c加入18g的邻苯二甲酸二丁酯，使之全部溶解，加入10g的聚酰胺树脂、5g的乙烯树脂、8g的二甲基乙醇胺以及15g的丁基溶纤剂，搅拌30min，搅拌速度400r/min；用碳酸钠水溶液调节ph值到7，然后升温到220℃时加入10g环氧树脂，待大部分熔化后开始搅拌升温并通c02气，反应1.5-2h加入13g不饱和羧酸，停止通c02气，待反应完全，降温到100℃加入30g固化剂，并滴加35g碳酸钠水溶液调节ph值到8，得到改性水溶性环氧酯。所得乳液乳白半透明，固含量为41%，25℃下黏度为127mpa.s。二、按照下述配方组成制备水性柔版油墨：表1水松纸印刷用水性柔版油墨配方物质名称质量/g上述改性水溶性环氧酯溶液48钛白粉7.2氧化铁黄4氧化铁红3碳酸钙8去离子水15流平剂6润湿分散剂3.2消泡剂0.8按比例将改性水溶性环氧酯、去离子水和流平剂投入反应釜中混合均匀，再投入颜填料、润湿分散剂、消泡剂和抗菌助剂，以800-1500r/min的搅拌速度高速分散，最后经过砂磨机研磨至细度≤20μm，得水松纸凹版印刷用水性油墨，油墨具体配方见表1。实施例2：一、改性水溶性环氧酯溶液的制备在反应釜中加入210g的去离子水和35g的亚麻油酸，搅拌升温到110°c加入26g的邻苯二甲酸二丁酯，使之全部溶解，加入13g的聚酰胺树脂、5g的乙烯树脂、10.5g的二甲基乙醇胺以及18.7g的丁基溶纤剂，搅拌30min，搅拌速度450r/min；用碳酸钠水溶液调节ph值到7，然后升温到230℃时加入10g环氧树脂，待大部分熔化后开始搅拌升温并通c02气，反应1.5-2h加入16g不饱和羧酸，停止通c02气，待反应完全，降温到100℃加入33g固化剂，并滴加40g碳酸钠水溶液调节ph值到8，得到改性水溶性环氧酯。所得乳液乳白半透明，固含量为48%，25℃下黏度为133mpa.s。二、按照下述配方组成制备水性柔版油墨：表2水松纸印刷用水性柔版油墨配方物质名称质量/g上述改性水溶性环氧酯溶液52钛白粉7.5氧化铁黄6氧化铁红4.5碳酸钙8去离子水15流平剂8润湿分散剂4.3消泡剂1.3按比例将改性水溶性环氧酯、去离子水和流平剂投入反应釜中混合均匀，再投入颜填料、润湿分散剂、消泡剂和抗菌助剂，以800-1500r/min的搅拌速度高速分散，最后经过砂磨机研磨至细度≤20μm，得水松纸凹版印刷用水性油墨，油墨具体配方见表2。实施例3：一、改性水溶性环氧酯溶液的制备在反应釜中加入260g的去离子水和50g的亚麻油酸，搅拌升温到120°c加入33g的邻苯二甲酸二丁酯，使之全部溶解，加入17g的聚酰胺树脂、9g的乙烯树脂、12.5g的二甲基乙醇胺以及21.5g的丁基溶纤剂，搅拌30min，搅拌速度500r/min；用碳酸钠水溶液调节ph值到7，然后升温到240℃时加入10g环氧树脂，待大部分熔化后开始搅拌升温并通c02气，反应1.5-2h加入18.5g不饱和羧酸，停止通c02气，待反应完全，降温到100℃加入43g固化剂，并滴加52g碳酸钠水溶液调节ph值到8，得到改性水溶性环氧酯。所得乳液乳白半透明，固含量为52%，25℃下黏度为145mpa.s。二、按照下述配方组成制备水性柔版油墨：表3水松纸印刷用水性柔版油墨配方物质名称质量/g上述改性水溶性环氧酯溶液55钛白粉7.9氧化铁黄6.5氧化铁红4.5碳酸钙8去离子水15流平剂10润湿分散剂5消泡剂1.8按比例将改性水溶性环氧酯、去离子水和流平剂投入反应釜中混合均匀，再投入颜填料、润湿分散剂、消泡剂和抗菌助剂，以800-1500r/min的搅拌速度高速分散，最后经过砂磨机研磨至细度≤20μm，得水松纸凹版印刷用水性油墨，油墨具体配方见表3。对各实施例制备得到的水性柔版油墨、外购水性柔版油墨进行相关测试，结果汇总于下表4中。实施例1实施例2实施例3外购油墨黏度/s22252522细度/μm≤20≤20≤20≤25着色力/%9810010091抗卷曲性无卷曲变形无卷曲变形无卷曲变形明显卷边抗大肠杆菌率/%99.999.599.790.4抗金黄色葡萄球菌率/%99.999.699.591.1贮存稳定性＞1年＞1年＞1年＞6月从表4可以看出，本发明实施例所制备的水松纸凹版印刷用水性油墨与外购水性凹版油墨相比，着色力、抗菌性和贮存稳定性均明显提高。此外实施例所制备的水松纸凹版印刷用水性油墨，其印刷的水松纸干燥后不会出现卷曲变形，而外购水性油墨印刷的水松纸出现明显的卷边现象。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和进步，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12