本发明涉及广告印刷技术领域，尤其涉及一种广告印刷用水性油墨及其制备方法。
背景技术：
随着社会的进步和人们对广告业的深入认识和了解，国内的广告业得到了迅速发展，广告已经成为了商家与广大消费者建立联系的一种较便捷的方式，而户外广告业以其强烈的视觉冲击力和富有竞争力的成本，受到了广大广告业户的青睐，与此同时对广告的质量有了更高的要求。
油墨是广告印刷中必不可少的一种材料，它通过印刷将图案、文字表现在承印物上。油墨性能的好坏决定着广告印刷的质量，现有技术中的油墨主要分为溶剂型和水基型，溶剂型的油墨虽然干的快，但是在不使用的时候表面容易结皮，溶剂挥发易造成空气污染，使用不安全不环保，水基型油墨不容易结皮，但是干的慢，耐热性、光泽度、抗磨擦性能较差，亮度不够。
专利申请公布号为cn103436096a的中国发明专利公开了一种广告印刷用水性油墨，按质量占比包括：21％～22％的变色颜料；34％～35％的水性丙烯酸树脂1；29％～30％的水性丙烯酸树脂2；0.9％～1.2％的分散剂；0.5％～0.8％的润湿剂；0.3％～0.35％的消泡剂；2.5％～3.5％的异丙醇；1％的流平剂；余量为去离子水。此发明还公开了一种变色颜料的制备方法。本发明通过改善油墨的配方以及油墨配方中原料的性能，从而提高油墨的干燥性能，降低成本。但是其耐热性、光泽度、抗磨擦性能有待进一步提高。
因此，开发一种其耐热性、光泽度、抗磨擦性能优异、干燥快、使用绿色环保的广告印刷用水性油墨符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进广告行业的发展聚有积极作用。
技术实现要素：
为了克服现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种耐热性、光泽度、抗磨擦性能优异、干燥快、使用绿色环保的广告印刷用水性油墨，同时提供其制备方法。本发明通过以下方案实现：
一种广告印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物70-80份、表面改性无机颜料10-15份、分散剂1-3份、消泡剂1-3份、流平剂0.5-1份、乳化剂1-3份、水20-25份。
优选地，所述分散剂为六偏磷酸钠和/或聚羧酸钠盐；所述消泡剂优选为磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂byk088中的一种或几种；所述流平剂优选为聚丙烯酸酯流平剂、醋丁纤维素流平剂、聚乙烯醇缩丁醛流平剂中的一种或几种；所述乳化剂选自苯乙基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯酯、聚丙烯酰胺乳化剂中的一种或几种。
进一步地，所述氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物的制备方法，包括如下步骤：
ⅰ将(2-丙烯酰氧基乙基)三甲基氯化铵、聚乙二醇-2,4,6-三(1-苯乙基)苯基醚甲基丙烯酸酯、2,3-二羟基甲基丙烯酸丙酯、引发剂溶于高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围下65-70℃下搅拌反应2-4小时，后在丙酮中沉出，抽滤后置于真空干燥箱80-90℃下烘18-24小时，得到聚丙烯酸酯类共聚物；
ⅱ在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的三口瓶中，加入经过步骤ⅰ制备得到的聚丙烯酸酯类共聚物、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷、n,n-二甲基甲酰胺和二月桂酸二丁基锡，升高温度至80-90℃，再滴加蒸馏水，在95-105℃下搅拌反应18-24小时，后旋蒸除去高沸点溶剂，得到中间产物；
ⅲ将经过步骤ⅱ制备得到的中间产物、羟基萘酚蓝加入到n-甲基吡咯烷酮中，在室温下搅拌反应6-8小时，后通过过滤，旋蒸除去溶剂，得到氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物。
进一步地，步骤ⅰ中所述(2-丙烯酰氧基乙基)三甲基氯化铵、聚乙二醇-2,4,6-三(1-苯乙基)苯基醚甲基丙烯酸酯、2,3-二羟基甲基丙烯酸丙酯、引发剂、高沸点溶剂的质量比为1:2:1:(0.02-0.04):(10-15)。
优选地，所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的一种或几种；所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种或几种。
进一步地，步骤ⅱ中所述聚丙烯酸酯类共聚物、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷、n,n-二甲基甲酰胺、二月桂酸二丁基锡、蒸馏水3:0.5:(10-15):(0.1-0.3):0.2。
进一步地，步骤ⅲ中所述中间产物、羟基萘酚蓝、n-甲基吡咯烷酮的质量比为3:0.5:(10-15)。
优选地，所述表面改性无机颜料的制备方法，包括如下步骤：将无机颜料分散于异丙醇中，再向其中加入聚乙二醇单甲醚-2000-二十八烷基磷脂酰乙醇胺和金缕梅单宁，在60-80℃下搅拌3-5小时，后旋蒸除去异丙醇，得到表面改性无机颜料。
较佳地，所述无机颜料、异丙醇、聚乙二醇单甲醚-2000-二十八烷基磷脂酰乙醇胺、金缕梅单宁的质量比为(3-5):(10-15):0.3:0.1。
优选地，所述无机颜料选自铁蓝、铅铬绿、锌铬黄中的一种或几种。
优选地，所述广告印刷用水性油墨的制备方法，包括如下步骤：将各组分按比例混合，以800-1000r/min的转速搅拌25-35min，即可制得广告印刷用水性油墨。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1)本发明提供的广告印刷用水性油墨的制备方法，工艺简单易操作，对设备依赖性不高，对反应条件要求不苛刻，原料易得，成本低廉，适合大规模工业化生产。
2)本发明提供的广告印刷用水性油墨，克服了现有技术中溶剂型油墨在不使用的时候表面容易结皮，溶剂挥发易造成空气污染，使用不安全不环保的技术问题，也克服了传统水性油墨干的慢，耐热性、光泽度、抗磨擦性能较差，亮度不够的技术问题，具有制备成本低廉，耐热性、光泽度、抗磨擦性能优异、干燥快、使用绿色环保的优点。
3)本发明提供的广告印刷用水性油墨，使用表面修饰的无机颜料，在油墨中不仅可以起到改变油墨颜色的作用，还起到润滑的作用，使得油墨流动性好，印刷流畅；通过对其表面改性，使得油墨附着性好，着色均匀，并且颜料相对染料稳定性好，抗氧化和耐火阻燃能力强，能有效防止油墨在长期不使用的时候表面容易结皮，也提高了油墨本身的耐热性、光稳定性，使得油墨不易褪色、变色。
4)本发明提供的广告印刷用水性油墨，各成分和结构协同作用，使得油墨综合性能优异，具有流动性好，颗粒均匀细腻不分层、分散性好、不易被氧化、快干、附着性好、印刷后图案清晰、不褪色变色、耐热性和阻燃性好，耐磨性佳，使用绿色环保等优点。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明下述实施例中所述原料来自于上海泉昕进出口贸易有限公司。
实施例1
一种广告印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物70份、表面改性铁蓝10份、六偏磷酸钠1份、磷酸三丁酯1份、聚丙烯酸酯流平剂0.5份、苯乙基酚聚氧乙烯醚1份、水20份。
所述氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物的制备方法，包括如下步骤：
ⅰ将(2-丙烯酰氧基乙基)三甲基氯化铵10g、聚乙二醇-2,4,6-三(1-苯乙基)苯基醚甲基丙烯酸酯20g、2,3-二羟基甲基丙烯酸丙酯10g、偶氮二异丁腈0.2g溶于二甲亚砜100g中，在氮气氛围下65℃下搅拌反应2小时，后在丙酮中沉出，抽滤后置于真空干燥箱80℃下烘18小时，得到聚丙烯酸酯类共聚物；
ⅱ在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的三口瓶中，加入经过步骤ⅰ制备得到的聚丙烯酸酯类共聚物30g、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷5g、n,n-二甲基甲酰胺100g和二月桂酸二丁基锡1g，升高温度至80℃，再滴加蒸馏水2g，在95℃下搅拌反应18小时，后旋蒸除去n,n-二甲基甲酰胺，得到中间产物；
ⅲ将经过步骤ⅱ制备得到的中间产物30g、羟基萘酚蓝5g加入到n-甲基吡咯烷酮100g中，在室温下搅拌反应6小时，后通过过滤，旋蒸除去溶剂，得到氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物。
所述表面改性铁蓝的制备方法，包括如下步骤：将铁蓝30g分散于异丙醇100g中，再向其中加入聚乙二醇单甲醚-2000-二十八烷基磷脂酰乙醇胺3g和金缕梅单宁1g，在60℃下搅拌3小时，后旋蒸除去异丙醇，得到表面改性铁蓝。
所述广告印刷用水性油墨的制备方法，包括如下步骤：将各组分按比例混合，以800r/min的转速搅拌25min，即可制得广告印刷用水性油墨。
实施例2
一种广告印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物73份、表面改性铅铬绿11份、聚羧酸钠盐2份、消泡剂德谦31002份、醋丁纤维素流平剂0.6份、月桂醇聚氧乙烯醚2份、水21份。
所述氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物的制备方法，包括如下步骤：
ⅰ将(2-丙烯酰氧基乙基)三甲基氯化铵10g、聚乙二醇-2,4,6-三(1-苯乙基)苯基醚甲基丙烯酸酯20g、2,3-二羟基甲基丙烯酸丙酯10g、偶氮二异庚腈0.25g溶于n,n-二甲基甲酰胺115g中，在氩气氛围下67℃下搅拌反应2.5小时，后在丙酮中沉出，抽滤后置于真空干燥箱83℃下烘19.5小时，得到聚丙烯酸酯类共聚物；
ⅱ在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的三口瓶中，加入经过步骤ⅰ制备得到的聚丙烯酸酯类共聚物30g、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷5g、n,n-二甲基甲酰胺125g和二月桂酸二丁基锡1.5g，升高温度至82℃，再滴加蒸馏水2g，在97℃下搅拌反应19小时，后旋蒸除去n,n-二甲基甲酰胺，得到中间产物；
ⅲ将经过步骤ⅱ制备得到的中间产物30g、羟基萘酚蓝5g加入到n-甲基吡咯烷酮120g中，在室温下搅拌反应6.5小时，后通过过滤，旋蒸除去溶剂，得到氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物。
所述表面改性铅铬绿的制备方法，包括如下步骤：将无铅铬绿35g分散于异丙醇120g中，再向其中加入聚乙二醇单甲醚-2000-二十八烷基磷脂酰乙醇胺3g和金缕梅单宁1g，在65℃下搅拌3.5小时，后旋蒸除去异丙醇，得到表面改性铅铬绿。
所述广告印刷用水性油墨的制备方法，包括如下步骤：将各组分按比例混合，以850r/min的转速搅拌28min，即可制得广告印刷用水性油墨。
实施例3
一种广告印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物75份、表面改性锌铬黄13份、六偏磷酸钠3份、消泡剂byk0882份、聚乙烯醇缩丁醛流平剂0.8份、油酸聚氧乙烯酯2份、水23份。
所述氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物的制备方法，包括如下步骤：
ⅰ将(2-丙烯酰氧基乙基)三甲基氯化铵10g、聚乙二醇-2,4,6-三(1-苯乙基)苯基醚甲基丙烯酸酯20g、2,3-二羟基甲基丙烯酸丙酯10g、偶氮二异丁腈0.3g溶于n-甲基吡咯烷酮130g中，在氖气氛围下67℃下搅拌反应3小时，后在丙酮中沉出，抽滤后置于真空干燥箱85℃下烘21小时，得到聚丙烯酸酯类共聚物；
ⅱ在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的三口瓶中，加入经过步骤ⅰ制备得到的聚丙烯酸酯类共聚物30g、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷5g、n,n-二甲基甲酰胺135g和二月桂酸二丁基锡2g，升高温度至84℃，再滴加蒸馏水2g，在100℃下搅拌反应22小时，后旋蒸除去n,n-二甲基甲酰胺，得到中间产物；
ⅲ将经过步骤ⅱ制备得到的中间产物30g、羟基萘酚蓝5g加入到n-甲基吡咯烷酮135g中，在室温下搅拌反应7小时，后通过过滤，旋蒸除去溶剂，得到氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物。
所述表面改性锌铬黄的制备方法，包括如下步骤：将锌铬黄40g分散于异丙醇135g中，再向其中加入聚乙二醇单甲醚-2000-二十八烷基磷脂酰乙醇胺3g和金缕梅单宁1g，在73℃下搅拌4.2小时，后旋蒸除去异丙醇，得到表面改性锌铬黄。
所述广告印刷用水性油墨的制备方法，包括如下步骤：将各组分按比例混合，以900r/min的转速搅拌30min，即可制得广告印刷用水性油墨。
实施例4
一种广告印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物78份、表面改性无机颜料14份、分散剂3份、消泡剂2份、流平剂0.9份、乳化剂2份、水24份；所述分散剂是六偏磷酸钠、聚羧酸钠盐按质量比2:3混合而成的混合物；所述消泡剂是磷酸三丁酯、消泡剂德谦3100、消泡剂byk088按质量比1:2:1混合而成的混合物；所述流平剂是聚丙烯酸酯流平剂、醋丁纤维素流平剂、聚乙烯醇缩丁醛流平剂按质量比3:2:5混合而成的混合物；所述乳化剂是苯乙基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯酯、聚丙烯酰胺乳化剂按质量比1:2:2:1混合而成的混合物。
所述氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物的制备方法，包括如下步骤：
ⅰ将(2-丙烯酰氧基乙基)三甲基氯化铵10g、聚乙二醇-2,4,6-三(1-苯乙基)苯基醚甲基丙烯酸酯20g、2,3-二羟基甲基丙烯酸丙酯10g、引发剂0.35g溶于高沸点溶剂145g中，在氦气氛围下68℃下搅拌反应3.5小时，后在丙酮中沉出，抽滤后置于真空干燥箱88℃下烘23小时，得到聚丙烯酸酯类共聚物；所述高沸点溶剂是二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮按质量比2:1:4混合而成的混合物；所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中按质量比3:5混合而成的混合物；
ⅱ在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的三口瓶中，加入经过步骤ⅰ制备得到的聚丙烯酸酯类共聚物30g、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷5g、n,n-二甲基甲酰胺145g和二月桂酸二丁基锡2.8g，升高温度至89℃，再滴加蒸馏水2g，在104℃下搅拌反应23小时，后旋蒸除去n,n-二甲基甲酰胺，得到中间产物；
ⅲ将经过步骤ⅱ制备得到的中间产物30g、羟基萘酚蓝5g加入到n-甲基吡咯烷酮145g中，在室温下搅拌反应7.5小时，后通过过滤，旋蒸除去溶剂，得到氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物。
所述表面改性无机颜料的制备方法，包括如下步骤：将无机颜料45g分散于异丙醇145g中，再向其中加入聚乙二醇单甲醚-2000-二十八烷基磷脂酰乙醇胺3g和金缕梅单宁1g，在78℃下搅拌4.5小时，后旋蒸除去异丙醇，得到表面改性无机颜料。
所述无机颜料是铁蓝、铅铬绿、锌铬黄按质量比1:2:3混合而成的混合物。
所述广告印刷用水性油墨的制备方法，包括如下步骤：将各组分按比例混合，以980r/min的转速搅拌34min，即可制得广告印刷用水性油墨。
实施例5
一种广告印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物80份、表面改性铁蓝15份、聚羧酸钠盐3份、消泡剂byk0883份、聚丙烯酸酯流平剂1份、聚丙烯酰胺乳化剂3份、水25份。
所述氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物的制备方法，包括如下步骤：
ⅰ将(2-丙烯酰氧基乙基)三甲基氯化铵10g、聚乙二醇-2,4,6-三(1-苯乙基)苯基醚甲基丙烯酸酯20g、2,3-二羟基甲基丙烯酸丙酯10g、偶氮二异丁腈0.4g溶于二甲亚砜150g中，在氮气氛围下70℃下搅拌反应4小时，后在丙酮中沉出，抽滤后置于真空干燥箱90℃下烘24小时，得到聚丙烯酸酯类共聚物；
ⅱ在装有搅拌器、温度计、恒压滴液漏斗的三口瓶中，加入经过步骤ⅰ制备得到的聚丙烯酸酯类共聚物30g、1h,1h,2h,2h-全氟癸基三甲氧基硅烷5g、n,n-二甲基甲酰胺150g和二月桂酸二丁基锡3g，升高温度至90℃，再滴加蒸馏水2g，在105℃下搅拌反应24小时，后旋蒸除去n,n-二甲基甲酰胺，得到中间产物；
ⅲ将经过步骤ⅱ制备得到的中间产物30g、羟基萘酚蓝5g加入到n-甲基吡咯烷酮150g中，在室温下搅拌反应8小时，后通过过滤，旋蒸除去溶剂，得到氟硅改性离子型聚丙烯酸酯类共聚物。
所述表面改性铁蓝的制备方法，包括如下步骤：将铁蓝50g分散于异丙醇150g中，再向其中加入聚乙二醇单甲醚-2000-二十八烷基磷脂酰乙醇胺3g和金缕梅单宁1g，在80℃下搅拌5小时，后旋蒸除去异丙醇，得到表面改性铁蓝。
所述广告印刷用水性油墨的制备方法，包括如下步骤：将各组分按比例混合，以1000r/min的转速搅拌35min，即可制得广告印刷用水性油墨。
对比例
一种广告印刷用水性油墨，采用中国发明专利cn103436096a的制备方法制备得到。
对上述实施例1-5以及对比例所得水性油墨进行相关性能测试，测试结果和测试方法如表1所示。
表1
从上表可以看出，与现有技术中的水性油墨相比，本发明实施例公开的广告印刷用水性油墨具有更高的耐热性、阻燃性和附着牢度，且初干性好，符合广告印刷用油墨使用要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。