本发明涉及水性油墨
技术领域：
，具体涉及一种水性油墨的制备方法。
背景技术：
：随着工业化的发展，人们在改善生产及生活条件的同时，也对赖以生存的环境造成了污染和破坏。无论是哪个国家，都不同程度的受到了环境问题的困扰和威胁，整个地球面临着全球变暖、水污染、大气污染和沙漠化等的各种问题。正是基于人们意识到了环保的重要性，环保的印刷材料才逐渐受到人们的关注并研发。水性油墨也叫水基油墨，其是环保印刷材料中既古老而又新兴的油墨，其是以水为溶剂制成的油墨。随着对环保要求的逐渐提高，水性油墨受到了越来越多的关注。水性油墨是由树脂连接料、颜料、助剂及水等物质组成的均匀浆状胶黏体。树脂连接料是影响油墨印刷性能的关键因素，水性树脂连接料品质的好坏直接影响着水性油墨的性能。丙烯酸树脂是水性油墨中重要的连接料树脂之一，它具有干净、惰性、耐光、耐烘(不泛黄)、光泽好、稳定性高和流变性好等优点。但是传统的油墨用丙烯酸树脂存在耐水性不好、附着力不好等的缺点，限制了它的进一步应用。近年来，随着科技的不断发展，人们对丙烯酸树脂的改性越来越关注。无机纳米材料与丙烯酸树脂复合化是对丙烯酸树脂进行改性的一个重要方法。通过将无机纳米材料与丙烯酸树脂的复合，实现性能的互补和优化，使改性后的丙烯酸树脂具有优异的力学性能、电学性能、光学性能和热学性能。在纳米材料改性丙烯酸树脂中常用纳米sio2、纳米tio2、纳米caco3、纳米fe2o3和纳米zno等材料。但是上述无机纳米材料对于提高水性油墨的抗紫外性能仍然有限，且在附着力上的改善不高。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种水性油墨的制备方法，制备得到的水性石墨的附着力好，抗紫外性能优异，并具有较好的耐磨性。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水性油墨的制备方法，包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂乳液置于搅拌罐中，加入水性丙烯酸树脂乳液质量1.3-2.0％的改性纳米氧化锆以及水性丙烯酸树脂乳液质量0.5-1.2％的改性sic-tac纳米复合粉体，然后进行搅拌，搅拌速度为1000-3000r/min；搅拌10-20min后，加入水性色浆、水、乙醇和助剂，搅拌20-30min后，进行超声波分散，再经过研磨、过滤，制备得到所述水性油墨。优选地，所述改性纳米氧化锆由以下方法制备得到：向纳米氧化锆中边搅拌边缓慢倒入0.8mol/l的冰醋酸，搅拌2-3h，之后使用水进行洗涤，在60-65℃下真空干燥；然后向干燥后的纳米氧化锆中加入其质量4-5倍的丙酮，然后加入其质量0.5-1.2％的硅烷偶联剂kh-570，搅拌10-20min后，超声分散30-60min，然后真空去除丙酮，即得改性纳米氧化锆。优选地，所述改性sic-tac纳米复合粉体由以下方法制备得到：向sic-tac纳米复合粉体中加入其质量4-5倍的丙酮，然后加入其质量0.3-0.8％的硅烷偶联剂kh-570，搅拌5-10min后，超声分散50-80min，然后真空去除丙酮，即得改性sic-tac纳米复合粉体。优选地，所述水性丙烯酸树脂乳液、水性色浆、水、乙醇和助剂的质量比为4-5：2.5-3.5：1.5-2.5：1-2：0.1-0.3。优选地，所述助剂包括消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂。优选地，加入水性丙烯酸树脂乳液质量1.8％的改性纳米氧化锆以及水性丙烯酸树脂乳液质量1％的改性sic-tac纳米复合粉体。本发明的有益效果是：1、本发明在水性油墨中加入适量的改性纳米氧化锆以及改性sic-tac纳米复合粉体，两者配合，可使水性油墨的附着力得到有效提升，同时两者配合，使水性油墨的抗紫外性能优异。2、本发明使用的改性纳米氧化锆以及改性sic-tac纳米复合粉体其均具有较高的硬度，加入上述两种物质后，使水性油墨的耐磨性显著提升。3、本发明使用的改性纳米氧化锆先采用冰醋酸改性，使纳米氧化锆表面的粗糙度增加，使其之后与硅烷偶联剂kh-570的结合性更好。采用硅烷偶联剂kh-570对纳米氧化锆以及sic-tac纳米复合粉体进行适宜的改性，使无机纳米粒子在水性油墨中不易团聚，具有较好的分散性。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：一种水性油墨的制备方法，包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂乳液置于搅拌罐中，加入水性丙烯酸树脂乳液质量1.5％的改性纳米氧化锆以及水性丙烯酸树脂乳液质量0.8％的改性sic-tac纳米复合粉体，然后进行搅拌，搅拌速度为2000r/min；搅拌15min后，加入水性色浆、水、乙醇和助剂，搅拌25min后，进行超声波分散，再经过研磨、过滤，制备得到所述水性油墨。水性丙烯酸树脂乳液、水性色浆、水、乙醇和助剂的质量比为5：3.5：2：2：0.2。助剂包括消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂。消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂的质量比为1：1：1：2。改性纳米氧化锆由以下方法制备得到：向纳米氧化锆中边搅拌边缓慢倒入0.8mol/l的冰醋酸，搅拌3h，之后使用水进行洗涤，在60-65℃下真空干燥；然后向干燥后的纳米氧化锆中加入其质量5倍的丙酮，然后加入其质量1％的硅烷偶联剂kh-570，搅拌15min后，超声分散35min，然后真空去除丙酮，即得改性纳米氧化锆。改性sic-tac纳米复合粉体由以下方法制备得到：向sic-tac纳米复合粉体中加入其质量4倍的丙酮，然后加入其质量0.6％的硅烷偶联剂kh-570，搅拌10min后，超声分散50min，然后真空去除丙酮，即得改性sic-tac纳米复合粉体。实施例2：一种水性油墨的制备方法，包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂乳液置于搅拌罐中，加入水性丙烯酸树脂乳液质量1.3％的改性纳米氧化锆以及水性丙烯酸树脂乳液质量1.2％的改性sic-tac纳米复合粉体，然后进行搅拌，搅拌速度为1000r/min；搅拌15min后，加入水性色浆、水、乙醇和助剂，搅拌20min后，进行超声波分散，再经过研磨、过滤，制备得到所述水性油墨。改性纳米氧化锆由以下方法制备得到：向纳米氧化锆中边搅拌边缓慢倒入0.8mol/l的冰醋酸，搅拌2h，之后使用水进行洗涤，在65℃下真空干燥；然后向干燥后的纳米氧化锆中加入其质量5倍的丙酮，然后加入其质量0.8％的硅烷偶联剂kh-570，搅拌20min后，超声分散30min，然后真空去除丙酮，即得改性纳米氧化锆。改性sic-tac纳米复合粉体由以下方法制备得到：向sic-tac纳米复合粉体中加入其质量5倍的丙酮，然后加入其质量0.3％的硅烷偶联剂kh-570，搅拌10min后，超声分散60min，然后真空去除丙酮，即得改性sic-tac纳米复合粉体。水性丙烯酸树脂乳液、水性色浆、水、乙醇和助剂的质量比为5：3：1.5：2：0.1。助剂包括消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂。消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂的质量比为1：1：1：2。实施例3：一种水性油墨的制备方法，包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂乳液置于搅拌罐中，加入水性丙烯酸树脂乳液质量1.8％的改性纳米氧化锆以及水性丙烯酸树脂乳液质量1％的改性sic-tac纳米复合粉体，然后进行搅拌，搅拌速度为3000r/min；搅拌10min后，加入水性色浆、水、乙醇和助剂，搅拌30min后，进行超声波分散，再经过研磨、过滤，制备得到所述水性油墨。水性丙烯酸树脂乳液、水性色浆、水、乙醇和助剂的质量比为4：2.5：2：1.5：0.1。助剂包括消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂。消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂的质量比为1：1：1：2。改性纳米氧化锆由以下方法制备得到：向纳米氧化锆中边搅拌边缓慢倒入0.8mol/l的冰醋酸，搅拌3h，之后使用水进行洗涤，在60℃下真空干燥；然后向干燥后的纳米氧化锆中加入其质量4倍的丙酮，然后加入其质量0.5％的硅烷偶联剂kh-570，搅拌15min后，超声分散60min，然后真空去除丙酮，即得改性纳米氧化锆。改性sic-tac纳米复合粉体由以下方法制备得到：向sic-tac纳米复合粉体中加入其质量4倍的丙酮，然后加入其质量0.8％的硅烷偶联剂kh-570，搅拌5min后，超声分散80min，然后真空去除丙酮，即得改性sic-tac纳米复合粉体。实施例4：一种水性油墨的制备方法，包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂乳液置于搅拌罐中，加入水性丙烯酸树脂乳液质量2.0％的改性纳米氧化锆以及水性丙烯酸树脂乳液质量0.5％的改性sic-tac纳米复合粉体，然后进行搅拌，搅拌速度为2000r/min；搅拌20min后，加入水性色浆、水、乙醇和助剂，搅拌20min后，进行超声波分散，再经过研磨、过滤，制备得到所述水性油墨。水性丙烯酸树脂乳液、水性色浆、水、乙醇和助剂的质量比为5：3.5：1.5：1：0.2。助剂包括消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂。消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂的质量比为1：1：1：2。改性纳米氧化锆、改性sic-tac纳米复合粉体的制备方法同实施例1。实施例5：一种水性油墨的制备方法，包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂乳液置于搅拌罐中，加入水性丙烯酸树脂乳液质量1.8％的改性纳米氧化锆以及水性丙烯酸树脂乳液质量1％的改性sic-tac纳米复合粉体，然后进行搅拌，搅拌速度为1000r/min；搅拌15min后，加入水性色浆、水、乙醇和助剂，搅拌25min后，进行超声波分散，再经过研磨、过滤，制备得到所述水性油墨。水性丙烯酸树脂乳液、水性色浆、水、乙醇和助剂的质量比为4.2：3：2.5：2：0.3。助剂包括消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂。消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂的质量比为1：1：1：2。改性纳米氧化锆、改性sic-tac纳米复合粉体的制备方法同实施例1。实施例6：一种水性油墨的制备方法，包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂乳液置于搅拌罐中，加入水性丙烯酸树脂乳液质量1.6％的改性纳米氧化锆以及水性丙烯酸树脂乳液质量0.9％的改性sic-tac纳米复合粉体，然后进行搅拌，搅拌速度为1000r/min；搅拌20min后，加入水性色浆、水、乙醇和助剂，搅拌20min后，进行超声波分散，再经过研磨、过滤，制备得到所述水性油墨。水性丙烯酸树脂乳液、水性色浆、水、乙醇和助剂的质量比为4：2.5：2：1.5：0.1。助剂包括消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂。消泡剂、流平剂、稳定剂、分散剂的质量比为1：1：1：2。改性纳米氧化锆、改性sic-tac纳米复合粉体的制备方法同实施例1。本发明实施例中，sic-tac纳米复合粉体的制备方法参考文献“碳热还原杂化前驱体合成sic-tac纳米复合粉体”。具体步骤如下：1、采用teos为硅源，将其与无水乙醇、去离子水和稀盐酸混合(摩尔比：1：2：2：0.01)，得到溶液a。以tacl5为钽源，将其溶解于过量的无水乙醇中，形成溶液b。将新鲜制备的溶液b和经初步水解的溶液a混合，密封该混合溶液并进行磁力搅拌。此过程中，均匀滴入葡萄糖水溶液c，并加入微量分散剂和促凝剂[分散剂为1％的聚乙烯吡咯烷酮水溶液，添加量为溶胶中水含量的1％(体积分数)，促凝剂为环氧丙烷，它与钽的摩尔比为5]。3h后，将密封的a、b和c的混合溶液静置于60℃水浴中使其进一步水解，12h后得到复合湿凝胶。湿凝胶静置3d后，再经乙醇回流处理得到含有碳源且均匀透明的sio2-ta2o5复合干凝胶。凝胶中但硅摩尔比分别为0.08，葡萄糖的用量根据碳热还原反应所需单质炭摩尔数的1.5倍计算。2、将制备好的sio2-ta2o5复合干凝胶块体置于玛瑙研钵中破碎，然后将破碎至一定粒度的颗粒置于450℃的马弗炉内碳化，得到黑色的颗粒状杂化前驱体。前驱体经进一步研磨成粉体后置于干燥箱中待用。3、所制备的样品分别置于ar保护气氛炉中，在1300℃原位合成，升温速率为20℃/min，保温时间为1h。性能测试：按照gb/t13217.7-2009(液体油墨附着牢度检验方法)对实施例制备的水性油墨进行检测，并检测水性油墨的紫外光吸收屏蔽效率，具体结果如表1所示：表1：项目附着牢度紫外光吸收屏蔽效率实施例199％92％实施例298％93％实施例399％93％实施例498％92％实施例599％94％实施例699％93％由表1可知，本发明制备得到的水性油墨具有优异的附着力和抗紫外性能。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12