本发明属于彩色印刷
技术领域：
，尤其是一种耐划伤性能较好的水性油墨。
背景技术：
：水性油墨主要是由连结料、色料、填料等材料分散混合均匀而成的胶体，接料能使颜料牢固附着在承印物表面并使油墨具有一定的光泽、印刷转移性能及干燥性能等，提供了油墨必须的粘结及成膜性能，所以选择合适的水性油墨连接料是保证油墨良好性能的关键之一。目前，被称为21世纪绿色树脂的水性树脂因其具有低毒、不易燃、不含任何有机溶剂、无污染等优良特点而受到越来越多的关注和研究。然而，现有的水性油墨在软包装使用时，常常因为其耐划伤性能和耐揉搓性能欠佳，导致其运输与使用受限。技术实现要素：针对上述问题，本发明旨在提供一种耐划伤性能较好的水性油墨。本发明通过以下技术方案实现：一种耐划伤性能较好的水性油墨，其制备方法包括以下步骤：（1）改性水性聚氨酯的制备将以重量份计的5-10份马来酸酐加入到10-15份蓖麻油中，超声分散20-30min后，加入0.5-0.6份催化剂氯化亚锡，在112-114℃下回流反应2-3h，然后将15-20份环糊精溶解于其体积5-10倍的二甲基甲酰胺溶剂中，形成溶液，滴加到上述反应体系中，在50-55℃、200-300rpm下搅拌反应3-4h，反应完毕后进行冷冻干燥，除去溶剂，冷冻干燥温度为-35～-45℃，得到蓖麻油马来酸酐改性环糊精；利用马来酸酐与蓖麻油进行反应，将马来酸酐接枝到蓖麻油上，然后再将其对环糊精进行改性，对环糊精进行进一步接枝，促进了环糊精的分散，将所得蓖麻油马来酸酐改性环糊精引入聚氨酯体系，可以与聚乙二醇一起与异氰酸酯进行交联反应，蓖麻油马来酸酐改性环糊精所具有的高交联度和三维网络结构，以及其刚性、韧性并存，大大提高了所得水性聚氨酯的成膜性能，从而提升所得油墨的耐揉搓、耐划伤和耐摩擦性能；将所得蓖麻油马来酸酐改性环糊精与10-20份聚乙二醇混合，在200-300rpm下搅拌混合30-40min，然后加入60-70份异氰酸酯，在83-85℃、300-400rpm下进行预聚反应2-3h，接着加入5-6份二苯基硅二醇、0.4-0.5份催化剂，在65-68℃、100-150rpm下进行扩链反应3-5h，即得改性水性聚氨酯；利用二苯基硅二醇作为聚氨酯扩链剂，其含有的硅基团和两个苯环，可以增强所得聚氨酯的耐湿摩擦性能，并促进了其与有机颜料的融合，从而提升所得油墨的耐摩擦和着色力以及附着性。（2）颜料的改性将3-5份颜料加入到其体积10-20倍乙醇中，在500-600rpm下分散10-20min，然后向其中加入5-10份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐，继续分散20-30min后，向其中加入8-12份乙烯基三乙氧基硅烷、0.05-0.1份过硫酸铵，然后在45-48℃、200-300rpm下反应2-3h，即得改性颜料。利用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐和乙烯基三乙氧基硅烷对颜料进行改性，在引发剂的作用下进行自由基聚合，将颜料表面接枝氨基、硅烷基团，促进了颜料与聚氨酯连接料的相容性和界面结合性，从而显著提升了所得油墨的附着力以及耐揉搓划伤性能。（3）水性油墨的制备将步骤（1）所得改性水性聚氨酯与50-80份去离子水、5-10份化剂在1200-1300rpm下乳化30-40min，然后加入步骤（2）所得改性颜料，继续乳化分散90-100min，然后将所得物转入砂磨机中，在50-55℃下进行砂磨分散1-2h，然后加入3-10份防沉剂、5-8份消泡剂、50-100份去离子水，在400-500rpm下分散1-2h即可。进一步的，步骤（1）所述超声条件为55-60khz。进一步的，步骤（1）所述催化剂选自有机锌化合物、有机碱金属盐中一种或两种。进一步的，步骤（1）所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二环己基二异氰酸酯。进一步的，步骤（2）所述颜料选自永固黄gg、永固红f4r、酞菁蓝或金光红c的其中一种或几种。进一步的，步骤（3）所述乳化剂为1,4-丁二胺，所述防沉剂为聚酰胺蜡，所述消泡剂为二乙烯乙二醇月桂酸酯。本发明的有益效果：本发明制备的水性油墨具有具有较小的细度，着色力和附着牢度较大，同时其具有较好的耐揉搓、耐划伤性能，其在干湿状态的下的耐摩擦性能也得到了较大提高。本发明首先利用马来酸酐与蓖麻油进行反应，将马来酸酐接枝到蓖麻油上，然后再将其对环糊精进行改性，对环糊精进行进一步接枝，促进了环糊精的分散，将所得蓖麻油马来酸酐改性环糊精引入聚氨酯体系，可以与聚乙二醇一起与异氰酸酯进行交联反应，蓖麻油马来酸酐改性环糊精所具有的高交联度和三维网络结构，以及其刚性、韧性并存，大大提高了所得水性聚氨酯的成膜性能，从而提升所得油墨的耐揉搓、耐划伤和耐摩擦性能；利用二苯基硅二醇作为聚氨酯扩链剂，其含有的硅基团和两个苯环，可以增强所得聚氨酯的耐湿摩擦性能，并促进了其与有机颜料的融合，从而提升所得油墨的耐摩擦和着色力以及附着性；利用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐和乙烯基三乙氧基硅烷对颜料进行改性，在引发剂的作用下进行自由基聚合，将颜料表面接枝氨基、硅烷基团，促进了颜料与聚氨酯连接料的相容性和界面结合性，从而显著提升了所得油墨的附着力以及耐揉搓划伤性能。具体实施方式下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。实施例1一种耐划伤性能较好的水性油墨，其制备方法包括以下步骤：（1）改性水性聚氨酯的制备将以重量份计的5份马来酸酐加入到10份蓖麻油中，超声分散20min后，加入0.5份催化剂氯化亚锡，在112℃下回流反应2h，然后将15份环糊精溶解于其体积5倍的二甲基甲酰胺溶剂中，形成溶液，滴加到上述反应体系中，在50℃、200rpm下搅拌反应3h，反应完毕后进行冷冻干燥，除去溶剂，冷冻干燥温度为-35℃，得到蓖麻油马来酸酐改性环糊精；将所得蓖麻油马来酸酐改性环糊精与10份聚乙二醇混合，在200rpm下搅拌混合30min，然后加入60份异氰酸酯，在83℃、300rpm下进行预聚反应2h，接着加入5份二苯基硅二醇、0.4份催化剂，在65℃、100rpm下进行扩链反应3h，即得改性水性聚氨酯。（2）颜料的改性将3份颜料加入到其体积10倍乙醇中，在500rpm下分散10min，然后向其中加入5份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐，继续分散20min后，向其中加入8份乙烯基三乙氧基硅烷、0.05份过硫酸铵，然后在45℃、200rpm下反应2h，即得改性颜料。（3）水性油墨的制备将步骤（1）所得改性水性聚氨酯与50份去离子水、5份化剂在1200rpm下乳化30min，然后加入步骤（2）所得改性颜料，继续乳化分散90min，然后将所得物转入砂磨机中，在50℃下进行砂磨分散1h，然后加入3份防沉剂、5份消泡剂、50份去离子水，在400rpm下分散1h即可。进一步的，步骤（1）所述超声条件为55khz。进一步的，步骤（1）所述催化剂选自有机锌化合物、有机碱金属盐中一种或两种。进一步的，步骤（1）所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二环己基二异氰酸酯。进一步的，步骤（2）所述颜料选自永固黄gg、永固红f4r、酞菁蓝或金光红c的其中一种或几种。进一步的，步骤（3）所述乳化剂为1,4-丁二胺，所述防沉剂为聚酰胺蜡，所述消泡剂为二乙烯乙二醇月桂酸酯。实施例2一种耐划伤性能较好的水性油墨，其制备方法包括以下步骤：（1）改性水性聚氨酯的制备将以重量份计的7份马来酸酐加入到12份蓖麻油中，超声分散25min后，加入0.5份催化剂氯化亚锡，在113℃下回流反应3h，然后将18份环糊精溶解于其体积7倍的二甲基甲酰胺溶剂中，形成溶液，滴加到上述反应体系中，在52℃、260rpm下搅拌反应4h，反应完毕后进行冷冻干燥，除去溶剂，冷冻干燥温度为-40℃，得到蓖麻油马来酸酐改性环糊精；将所得蓖麻油马来酸酐改性环糊精与15份聚乙二醇混合，在240rpm下搅拌混合35min，然后加入65份异氰酸酯，在84℃、360rpm下进行预聚反应3h，接着加入6份二苯基硅二醇、0.4份催化剂，在67℃、120rpm下进行扩链反应4h，即得改性水性聚氨酯。（2）颜料的改性将4份颜料加入到其体积15倍乙醇中，在550rpm下分散15min，然后向其中加入8份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐，继续分散25min后，向其中加入10份乙烯基三乙氧基硅烷、0.08份过硫酸铵，然后在47℃、240rpm下反应3h，即得改性颜料。（3）水性油墨的制备将步骤（1）所得改性水性聚氨酯与70份去离子水、7份化剂在1250rpm下乳化35min，然后加入步骤（2）所得改性颜料，继续乳化分散95min，然后将所得物转入砂磨机中，在52℃下进行砂磨分散2h，然后加入7份防沉剂、6份消泡剂、80份去离子水，在450rpm下分散2h即可。进一步的，步骤（1）所述超声条件为58khz。进一步的，步骤（1）所述催化剂选自有机锌化合物、有机碱金属盐中一种或两种。进一步的，步骤（1）所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二环己基二异氰酸酯。进一步的，步骤（2）所述颜料选自永固黄gg、永固红f4r、酞菁蓝或金光红c的其中一种或几种。进一步的，步骤（3）所述乳化剂为1,4-丁二胺，所述防沉剂为聚酰胺蜡，所述消泡剂为二乙烯乙二醇月桂酸酯。实施例3一种耐划伤性能较好的水性油墨，其制备方法包括以下步骤：（1）改性水性聚氨酯的制备将以重量份计的10份马来酸酐加入到15份蓖麻油中，超声分散30min后，加入0.6份催化剂氯化亚锡，在114℃下回流反应3h，然后将20份环糊精溶解于其体积10倍的二甲基甲酰胺溶剂中，形成溶液，滴加到上述反应体系中，在55℃、300rpm下搅拌反应4h，反应完毕后进行冷冻干燥，除去溶剂，冷冻干燥温度为-45℃，得到蓖麻油马来酸酐改性环糊精；将所得蓖麻油马来酸酐改性环糊精与20份聚乙二醇混合，在300rpm下搅拌混合40min，然后加入70份异氰酸酯，在85℃、400rpm下进行预聚反应3h，接着加入6份二苯基硅二醇、0.5份催化剂，在68℃、150rpm下进行扩链反应5h，即得改性水性聚氨酯。（2）颜料的改性将5份颜料加入到其体积20倍乙醇中，在600rpm下分散20min，然后向其中加入10份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐，继续分散30min后，向其中加入12份乙烯基三乙氧基硅烷、0.1份过硫酸铵，然后在48℃、300rpm下反应3h，即得改性颜料。（3）水性油墨的制备将步骤（1）所得改性水性聚氨酯与80份去离子水、10份化剂在1300rpm下乳化40min，然后加入步骤（2）所得改性颜料，继续乳化分散100min，然后将所得物转入砂磨机中，在55℃下进行砂磨分散2h，然后加入10份防沉剂、8份消泡剂、100份去离子水，在500rpm下分散2h即可。进一步的，步骤（1）所述超声条件为60khz。进一步的，步骤（1）所述催化剂选自有机锌化合物、有机碱金属盐中一种或两种。进一步的，步骤（1）所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和二环己基二异氰酸酯。进一步的，步骤（2）所述颜料选自永固黄gg、永固红f4r、酞菁蓝或金光红c的其中一种或几种。进一步的，步骤（3）所述乳化剂为1,4-丁二胺，所述防沉剂为聚酰胺蜡，所述消泡剂为二乙烯乙二醇月桂酸酯。性能测试：油墨细度按gb/t13217.3—2009测定，油墨着色力百分比按gb/t13217.6—2008测定，油墨附着牢度按gb/t13217.2—2009测定。测试结果如表1所示：表1细度/μm着色力百分比/%附着牢度/%实施例1＜49998实施例2＜49999实施例3＜49898由表1可以看出，本发明制备的水性油墨具有较小的细度，同时其着色力和附着牢度较大，性能优异。测试样品的制备：使用igtf1basic模拟印刷过程进行打样。将塑料薄膜安装在印刷轨道上后，在网纹辊和刮刀之间添加一定量的以上各组所得水性油墨，并确保油墨中没有气泡。启动打样机后，网纹辊每旋转两圈，印版滚筒完成一圈旋转，印刷轨道向前运行。印版滚筒旋转一圈后，油墨则从网纹辊上转移到柔性印板上，然后再转移到塑料薄膜上，此时表示模拟柔版印刷过程完成，有效样条长度大概在50-60cm。然后对各组所得模巧柔版印刷油墨样条性能进行测试：油墨耐揉搓性能测定：取一段长约10cm的各组所得样条，将其置于两手之间，以恒定的力度揉搓20下，观察墨膜掉落情况，记录剰余墨膜量，评定“优、良、差”王个等级。油墨耐划伤性测定：取一段各组所得样条，以恒定的力气和速度用硬币划墨膜表面10次，观察墨膜掉落情况，评定“优、良、差”个等级。油墨耐湿摩擦性测定：取一段各组所得样条，用蘸有水的脱脂棉或纸巾以恒定的力气和速度擦拭样条，记录可擦拭次数。油墨耐干摩擦性测定：取一段各组所得样条，将其置于sutherland2000耐摩擦仪上，并放置上2公斤的摩擦模具，配速为43次/分钟，记录可摩擦的次数。测试结果如表2所示：表2耐揉搓耐划伤湿摩擦干摩擦实施例1优优5288实施例2优优5591实施例3优优5185由表2可以看出，本发明制备的水性油墨具有较好的耐揉搓、耐划伤性能，同时其在干湿状态的下的耐摩擦性能也得到了较大提高。当前第1页1 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