本发明涉及水性油墨技术领域，尤其涉及一种水性预印乳液及其制备方法和在油墨中的应用。
背景技术：
随着技术的发展，预印技术越来越得到大家的青睐，特别是水性柔版预印，因其环保、高效、稳定等特点，更是得到了长足的发展。柔版预印的生产效率高，印品色彩饱满牢固，图案细腻，颜色自然、和谐，色泽度、鲜艳度、饱和度都能达到很好的效果，是未来纸箱印刷的趋势。
预印印刷工艺要求其必须经过高温瓦线烘干，目前国内的烘干温度基本在160℃以上，高速高要求的甚至要高于200℃，这个过程要求印刷好的图案不被磨花、不变色，因此对预印油墨的要求是耐高温，耐磨度好，耐黄变，稳定性强。
水性柔版预印油墨的关键在于预印乳液，预印乳液的质量直接关系到印刷品的好与坏。现有技术得到的水性预印乳液，或者耐热性不佳，或者耐磨度不够，或者稳定性差，或者价高不环保，不能很好的满足水性柔版预印油墨对其的要求，因此生产一种性价比高的水性预印乳液，具有很高的现实意义。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种水性预印乳液及其制备方法和在油墨中的应用。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种水性预印乳液及其制备方法和在油墨中的应用，其特征在于，包括以下步骤：
s1，在反应釜中加入水、碱、保护胶，升温至75～95℃，搅拌至完全溶解；
s2，将第一组份的各成分混合均匀，得到溶液a；
s3，将溶液a和引发剂同时滴入反应釜，2～3h内均匀滴完，保温1h；
s4，降温，出料。
优选的，所述s1中,水性色浆20～50％、水性预印乳液30～60％、抗刮剂1～5％、成膜助剂0.5～3％、流平剂0.2～2％、消泡剂0.1～0.5％、防腐剂0.1％、水5～20％。
优选的，所述s2中,水性色浆包括如下质量百分比的组份：环保颜料20～40％、水性分散树脂15～60％、分散剂0～5％、消泡剂0.1～1％、水10～40％。
优选的，制备水性色浆：按所述的质量百分比，将环保颜料、水性分散树脂、分散剂、消泡剂、水加入分散机中分散均匀，之后加入研磨机中循环研磨6～10遍，控制色浆细度在15μm以下、粘度10～20秒(擦恩3#杯，25℃)、ph值8.5～9.5，即得到所需水性色浆；
优选的，制备水性预印油墨：按所述的质量百分比，将水性色浆、水性预印乳液、抗刮剂、流平剂、消泡剂、部分水加入搅拌器，以200～600rpm的转速搅拌，充分分散均匀，检测指标合格后，加入防腐剂、余量水，控制粘度为上机粘度，即得所述水性预印油墨。
优选的，水性分散树脂为水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂、水性硅丙树脂中的一种或者其组合。
优选的，环保颜料为较高耐候级别的无机颜料、有机彩色颜料中的至少一种，用于调制水性预印油墨所需要的颜色。
优选的，抗刮剂为聚乙烯蜡浆、聚四氟乙烯蜡浆、有机硅表面活性剂中的一种或组合。
优选的，成膜助剂为丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、卡必醇、丁基卡必醇、二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚中的任意一种或其组合，流平剂为氟改性丙烯酸酯共聚物、聚醚改性硅氧烷、磷酸酯改性丙烯酸共聚物中的至少一种，消泡剂为聚硅氧烷、矿物油、聚醚高碳醇、植物油及其改性化合物中的至少一种，分散剂为聚乙二醇型多元醇、聚乙烯亚胺衍生物、脂肪酸环氧乙烷的加成物等高分子嵌段共聚物溶液中的一种或其组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.与普通水性预印乳液不同的是，本发明中的水性预印乳液引入了特殊交联单体，提高了乳液的耐热性，是针对水性预印油墨的应用要求特别合成的。
2.使用本发明提供的水性预印乳液配制的预印油墨，在较高的温度下仍能保持油墨的光泽度，可耐温度高达200℃，耐磨度好，印刷适应性强，稳定性强，可实现整机印刷、连续生产，得到的产品色彩鲜艳，饱和度好。
3.本发明所用材料均为经济环保型原材料，苯乙烯的较大量使用有效降低了成本，制备工艺简单，操控性强，且可以根据实际应用要求来设计聚合物的分子结构，从而满足不同的印刷需求，更能满足水性预印油墨的市场需求。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1-5：
表1为水性预印乳液配方表(质量份数)
实施例1～5中，交联单体为(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、n-羟甲基丙烯酰胺、n，n-双丙酮丙烯酰胺、马来酸二乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、磷酸酯功能单体中的一种或者多种混合物；功能性单体为(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异冰片酯、衣康酸、衣康酸单甲酯、衣康酸单丁酯、巴豆酸、富马酸、富马酸单甲酯、富马酸单丁酯、马来酸酐中的一种或者多种混合物；分子量调节剂为叔十二碳硫醇、伯十二碳硫醇、苯甲酸正十二烷基硫醇酯、醋酸正十二烷基硫醇酯、二芳酰二硫化物、1-正十二烷基三氯乙醇、3-巯基丙醇、3-巯基丙酸中的一种或多种；乳化剂为反应型阴离子乳化剂，其可以是乙烯基磺酸钠、乙烯基聚醚硫酸钠、烯丙基聚醚硫酸钠、烯丙基聚醚磷酸钠、烯丙基聚醚磷酸钠、烯丙基苯氧基聚醚硫酸铵、双键基的双烷基磺酸基硫酸钠、1-烯丙氧基-2-羟基丙烷磺酸钠中的一种或者多种混合物；保护胶为苯乙烯-马来酸酐共聚物、丙烯酸共聚物、丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚乙烯醇中的一种或者多种混合物；碱为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、3-丙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、n，n-二甲基乙醇胺、n，n-二乙基乙醇胺中的一种或多种混合物引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或者两种；合成的水性预印乳液的tg为10～90℃，乳液自身可耐220℃的高温，符合水性预印油墨的使用要求。
实施例6：表1提供的水性预印乳液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将实施例1～5中第一组份按计量量称量好加入高位槽中混合均匀，得到溶液a；
(2)在装有加热套、搅拌桨、冷凝器、高位槽的四口烧瓶中加入水、碱、保护胶，升温至75～95℃，搅拌至完全溶解；
(3)将溶液a和引发剂同时滴入四口烧瓶中，2～3h内均匀滴完，保温1h；
(4)降温，出料。
实施例7-11：按照表2所述配方配制水性预印油墨：
表2水性预印油墨配方表(质量份数)
乙醇为非必须添加的溶剂，仅提供快干性及少许流平效果，为国家法规允许添加的非有毒溶剂；水性色浆包括如下质量百分比的组份：环保颜料20～40％、水性分散树脂15～60％、分散剂0～5％、消泡剂0.1～1％、水10～40％在砂磨机中研磨而成；可以按照表3所述配方配制水性色浆：
表3水性色浆配方表(质量份数)
水性分散树脂为水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂、水性硅丙树脂中的一种或者其组合；环保颜料为较高耐候级别的无机颜料、有机彩色颜料中的至少一种，用于调制水性预印油墨所需要的颜色；抗刮剂为聚乙烯蜡浆、聚四氟乙烯蜡浆、有机硅表面活性剂中的一种或组合；成膜助剂为丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、卡必醇、丁基卡必醇、二乙二醇丁醚、二丙二醇丁醚中的任意一种或其组合；流平剂为氟改性丙烯酸酯共聚物、聚醚改性硅氧烷、磷酸酯改性丙烯酸共聚物中的至少一种；消泡剂为聚硅氧烷、矿物油、聚醚高碳醇、植物油及其改性化合物中的至少一种；分散剂为聚乙二醇型多元醇、聚乙烯亚胺衍生物、脂肪酸环氧乙烷的加成物等高分子嵌段共聚物溶液中的一种或其组合；上述各原料都是已知的物质，均可以在市场上购买使用。
实施例12：实施例7～11提供的水性预印油墨的制备过程包括下列步骤：
a、制备水性色浆：按所述的质量百分比，将环保颜料、水性分散树脂、分散剂、消泡剂、水加入分散机中分散均匀，之后加入研磨机中循环研磨6～10遍，控制色浆细度在15μm以下、粘度10～20秒(擦恩3#杯，25℃)、ph值8.5～9.5，即得到所需水性色浆；
b、制备水性预印油墨：按所述的质量百分比，将水性色浆、水性预印乳液、抗刮剂、流平剂、消泡剂、部分水加入搅拌器，以200～600rpm的转速搅拌，充分分散均匀，检测指标合格后，加入防腐剂、余量水，控制粘度为上机粘度，即得所述水性预印油墨。
搅拌过程中采用方钢蝶形搅拌叶进行搅拌。
制得的水性色浆的主要性能指标见表4：
表4水性色浆性能表
将实施例7～11制备得到的水性预印油墨，与市售普通水性预印油墨作性能对比，得到结果如表5所示。
表5性能对比表
测试设备及方法：
测试采用灰底白纸板作为基材，印刷后在80℃烘箱干燥十分钟后进行性能测试；光泽度：参照国标《gb/t13217.2-2009液体油墨光泽度检测方法》进行检测，使用德国byk4446光泽仪，重复5次取平均值。
耐热性：济南德瑞克drk133热封试验仪，180℃条件下测试；10最佳，表示油墨没有被蹭掉；1最差，表示油墨几乎全部被蹭掉；重复5次取平均值。
耐磨性：海达国际hd-507耐磨测试仪，条件：压力4磅，速度4档，来回摩擦600次；10最佳，表示几乎没有掉色；1最差，表示完全掉色；重复5次取平均值。
批次稳定性：用预印油墨生产的纸箱各批次之间是否一致，稳定表示一致，不稳定表示不一致。
从表5可以看出，本发明得到的水性预印油墨，光泽高，耐磨性、耐热性好，印品色彩鲜艳饱和度好，批次稳定性强，可以实现连续生产。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。