一种印刷油墨及其制备方法与流程

1.本发明涉及印刷技术领域，尤其是涉及一种印刷油墨及其制备方法。


背景技术：

2.印刷油墨是由有色体(如颜料、染料等)、连结料、填料、附加料等物质组成的均匀混合物；能进行印刷，并在被印刷体上干燥。印刷油墨是有颜色、具有一定流动度的浆状胶粘体，广泛应用于包装、书刊、建筑装饰等技术领域。
3.公开号为cn107384018a，公开日为2017年11月24日的中国专利申请公开了一种环保喷印油墨，该环保喷印油墨包括如下组分：色料、连结料、催干剂、增稠剂和稀释剂，色料包括有机颜料、硫酸钡和铝钡白，所述连结料包括矿物油、水和沥青，催干剂包括二月桂酸二丁基锡，增稠剂包括铝皂，稀释剂包括甲乙酮和环己酮，环保喷印油墨中各成分所占重量份数分别为：有机颜料1
‑
5份，硫酸钡5
‑
10份，铝钡白5
‑
10份，矿物油10
‑
25份，水15
‑
30份，沥青5
‑
10份，二月桂酸二丁基锡5
‑
10份，铝皂1
‑
10份，甲乙酮1
‑
5份，环己酮1
‑
5份。
4.通过上述相关技术，油性溶剂中的矿物油中包含有较多有害物质，例如芳香烃等，印刷干燥过程中会释放较多的有机化合物，污染环境，危害人体健康。


技术实现要素：

5.为了提高印刷油墨的环保性能，本技术提供了一种印刷油墨及其制备方法。
6.第一方面，本技术提供一种印刷油墨，采用如下的技术方案：一种印刷油墨，包括以下重量份的原料：丙烯酸树脂10
‑
20份；聚氨酯树脂5
‑
10份；虫胶5
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10份；颜料8
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18份；填料4
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10份；大豆油5
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10份；蓖麻油10
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20份；稳定剂1
‑
3份；消泡剂1
‑
2份。
7.通过采用上述技术方案，丙烯酸树脂和聚氨酯树脂作为连结料的一部分，赋予印刷油墨较好的光泽度、硬度和耐磨性能；虫胶作为天然物质，是桐油酸、虫胶酸等组分形成的天然缩合物，具有较好的天然环保性能。虫胶通过和丙烯酸树脂、聚氨酯树脂相互配合后，具有较好的成膜性、耐候性。加入大豆油、蓖麻油，对丙烯酸树脂、聚氨酯树脂进行溶解和稀释；同时大豆油、蓖麻油可与虫胶中的桐油酸相互配合，进一步对丙烯酸树脂、聚氨酯树脂进行溶解稀释，增强印刷油墨的使用效果。同时大豆油、蓖麻油两者作为天然的植物油，具有较好的可降解、环保效果，从而减少使用有机溶剂造成的挥发污染，进一步增强印
刷油墨的环保效果。稳定剂用于与大豆油、蓖麻油相互配合，提高两者的稳定性能，减少两者的氧化变质等现象。
8.综上所述，采用丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、虫胶作为主要原料，并采用大豆油、蓖麻油替代污染性较高的矿物油，赋予印刷油墨较好的环保性能；同时加入稳定剂增强植物油的稳定性能，丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、虫胶、大豆油、蓖麻油以及稳定剂共同配合，获得环保、安全，同时耐磨性能较好的印刷油墨。
9.优选的，所述稳定剂包括米糠粉、迷迭香提取物中的至少一种。
10.通过采用上述技术方案，稳定剂优选米糠粉、迷迭香提取物中的一种或者两种，一方面与大豆油、蓖麻油相互配合，有效提高两者的抗氧化稳定性，有效增强大豆油、蓖麻油对丙烯酸树脂、聚氨酯树脂进行溶解和稀释；另外两者均选为天然物质，采用天然物质对大豆油、蓖麻油进行保护，提高稳定性的同时，赋予印刷油墨较好的安全环保效果。
11.优选的，所述填料包括水滑石、水镁石、石英纤维中的至少一种。
12.通过采用上述技术方案，水镁石、水滑石、石英纤维和丙烯酸树脂、聚氨酯树脂相互配合，赋予印刷油墨较好的耐磨性能；同时填料和大豆油、蓖麻油配合，赋予印刷油墨较好的润滑效果，从而进一步增强印刷油墨的耐磨性能。
13.优选的，所述印刷油墨的原料中还包括重量份数为1
‑
3份的促进剂，所述促进剂包括棕榈油、橄榄油中的至少一种。
14.通过采用上述技术方案，促进剂中的棕榈油、橄榄油作为可降解的天然植物油，环保效果较好；促进剂当和大豆油、蓖麻油之间相互配合后，一方面促进丙烯酸树脂、聚氨酯树脂以及虫胶的溶解，另一方面增强印刷油墨表面的润滑性，进一步增强印刷油墨的耐磨性能。
15.优选的，所述印刷油墨的原料中还包括重量份数为1
‑
3份的增强剂，所述增强剂包括玄武岩纤维、碳化硅纤维中的至少一种。
16.通过采用上述技术方案，加入由玄武岩纤维、碳化硅纤维组成的增强剂后，和丙烯酸树脂、聚氨酯树脂以及填料相互配合，增强印刷油墨的耐磨性能。
17.优选的，所述增强剂由重量比为1:(1
‑
2)的玄武岩纤维和碳化硅纤维组成。
18.通过采用上述技术方案，优选玄武岩纤维和碳化硅纤维的重量比，更好地与丙烯酸树脂、聚氨酯树脂以及填料配合，进一步增强印刷油墨的耐磨性能。
19.优选的，所述消泡剂包括有机硅类消泡剂、醇类消泡剂中的至少一种。
20.通过采用上述技术方案，优选有机硅类消泡剂、醇类消泡剂中的一种或者两种作为消泡剂，抑制和消除气泡的产生，赋予印刷油墨均匀且较好的成膜、耐磨性能。
21.第二方面，本技术提供一种印刷油墨的制备方法，采用如下的技术方案：一种印刷油墨的制备方法，包括以下制备步骤：s1:将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、虫胶、颜料、填料混合，混合均匀后得到第一混合物；s2:将大豆油、蓖麻油、稳定剂混合，混合均匀得到第二混合物；s3:将第一混合物、第二混合物和消泡剂混合，混合均匀后得到印刷油墨。
22.通过采用上述技术方案，首先将成膜主要物质进行混合，后将大豆油、蓖麻油和稳定剂混合，使得稳定剂与两者的有效接触，获得稳定性较高的大豆油、蓖麻油；后将第一混
合物与第二混合物混合，并加入消泡剂，减少混合过程中泡沫的产生影响印刷油墨的成膜性能。
23.优选的，所述步骤s1中，先将填料研磨，研磨速度为100
‑
150r/min,研磨时间15
‑
30min。
24.通过采用上述技术方案，将填料进行研磨，从而与印刷油墨中其他原料接触面积增大，进一步增强印刷油墨的耐磨性能。
25.优选的，所述步骤s1中加入1
‑
3重量份的增强剂，在步骤s2中，加入1
‑
3重量份的促进剂。
26.通过采用上述技术方案，分步加入促进剂和增强剂，使得增强剂充分与填料、丙烯酸树脂等混合均匀，促进剂充分与大豆油、蓖麻油混合，增强印刷油墨的成膜、耐磨性能。
27.综上所述，本技术具有以下有益效果：1.在本技术中，采用丙烯酸树脂、聚氨酯树脂以及虫胶相互配合，赋予印刷油墨较好的成膜、耐磨性能；油性溶剂采用天然环保的大豆油、蓖麻油，充分对丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等进行溶解和稀释，进一步增强印刷油墨的印刷适性；添加稳定剂，与大豆油、蓖麻油相互配合，提高两者的稳定性能，减少两者的氧化变质等现象。
28.2.本技术中，采用米糠粉、迷迭香提取物中的一种或者两种作为稳定剂，一方面有效提高大豆油、蓖麻油的稳定性，一方面均为天然物质，赋予印刷油墨较好的安全环保性能；优选填料组分，和丙烯酸树脂、聚氨酯树脂相互配合，赋予印刷油墨较好的耐磨性能；同时加入促进剂，提高印刷油墨的耐磨性能、环保性能。加入增强剂，和填料配合后，增强印刷油墨的耐磨性能。
29.3.本技术的制备方法，分步加入各个原料，同时将填料进行研磨，从而增大与印刷油墨中其他原料接触面积，进一步增强印刷油墨的耐磨性能。
具体实施方式
30.以下对本技术作进一步详细说明。
31.各实施例中的组分及生产厂家如表1所示。
32.表1组分及生产厂家实施例
33.实施例1:一种印刷油墨，所包括的具体组分及重量如表2所示，由以下步骤：s1:将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、虫胶、颜料、填料混合搅拌，搅拌速度为1000r/min，搅拌均匀后得到第一混合物；s2:将大豆油、蓖麻油、稳定剂混合搅拌，搅拌速度为800r/min，搅拌均匀得到第二混合物；s3:将第一混合物、第二混合物和消泡剂搅拌，搅拌速度为1200r/min，搅拌均匀后得到印刷油墨。
34.实施例2:一种印刷油墨，与实施例1的区别在于，具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表2所示。
35.实施例3
‑
4:一种印刷油墨，与实施例1的区别在于，稳定剂的具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表2所示。
36.实施例5
‑
6:一种印刷油墨，与实施例4的区别在于，填料的具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表2所示。
37.实施例7
‑
8:一种印刷油墨，与实施例1的区别在于，在步骤s2中加入促进剂共同混合，所包括的具体组分及重量如表2所示。
38.实施例9
‑
10:一种印刷油墨，与实施例6的区别在于，在步骤s1中加入增强剂共同混合，所包括的具体组分及重量如表2所示。
39.实施例11
‑
12:一种印刷油墨，与实施例10的区别在于，增强剂的具体组分和重量不同，所包括的具体组分及重量如表2所示。
40.实施例13:一种印刷油墨，与实施例1的区别在于，步骤s1中，先采用研磨机将填料研磨，研磨速度为100r/min,研磨时间30min。
41.实施例14:一种印刷油墨，与实施例13的区别在于，步骤s1中，先采用研磨机将填料研磨，研磨速度为150r/min,研磨时间15min。
42.实施例15
‑
16:一种印刷油墨，与实施例14的区别在于，步骤s2中，加入促进剂；在步骤s1中加入增强剂，所包括的具体组分及重量如表2所示。
43.表2实施例1
‑
12、实施例15
‑
16中的具体组分及重量
对比例对比例1:一种印刷油墨，与实施例1的区别在于，采用等量的丙烯酸树脂替代虫胶。
44.对比例2:一种印刷油墨，与实施例1的区别在于，采用等量的矿物油替代大豆油。
45.对比例3:一种印刷油墨，与实施例1的区别在于，采用等量的矿物油替代蓖麻油。
46.对比例4:一种印刷油墨，与实施例1的区别在于，采用等量的矿物油替代蓖麻油和大豆油。
47.对比例5:一种印刷油墨，与实施例1的区别在于，不含有稳定剂。
48.对比例6:一种印刷油墨，包括以下重量的原料：有机颜料(巴斯夫颜料k4104)5kg，硫酸钡10kg，铝钡白10kg，矿物油25kg，水30kg，沥青10kg，二月桂酸二丁基锡10kg，棕榈酸铝皂10kg，甲乙酮5kg，环己酮5kg。所包括的组分的厂家、型号如表1所示。
49.制备方法为：将上述各原料进行混合搅拌，搅拌速度为1200r/min，搅拌均匀后得到印刷油墨。
50.检测方法实验一：voc值检测实验实验样品：采用实施例1
‑
16和对比例1
‑
6制备得到的印刷油墨，并将由实施例1
‑
16中的印刷油墨分别命名为实验样品1
‑
16，将由对比例1
‑
6得到的印刷油墨分别命名为对比样品1
‑
6，实验样品1
‑
16以及对比样品1
‑
6均设有5个。
51.实验仪器：玻璃、马口铁或铝制的平底圆盘(直径75mm)、恒温干燥箱、天平、玻璃干燥器、细玻璃棒(100mm)。
52.实验方法：参照gb 6751
‑
86的《色漆和清漆挥发物和不挥发物的测定》中的检测方法分别对实验样品1
‑
16以以及对比样品1
‑
6的tvoc值进行检测。具体步骤如下：
按照gb 3186
‑
82《涂料产品的取样》；在105士2℃的烘箱内，干燥玻璃、马驷铁或铝制的圆盘和玻璃棒，并在干燥器内使其冷却至室温。称量带有玻璃棒的圆盘，准确到1mg,然后以同样的精确度在盘内称入实验样品2g，确保实验样品均匀地分散在盘面上。
53.把盛玻璃棒和试样的盘一起放入预热到105士2℃的烘箱内，保持3h。10min后从烘箱内取出盘，用玻璃棒搅拌实验样品，把表面结皮加以破碎，将棒、盘放回烘箱。到规定的加热时间后，将盘、棒移入干燥器内，冷却到室温再称重，精确到1mg。试验平行测定至少两次。
54.例如分别对5个实验样品1进行检测，参照hj/t
‑
2007的《环境标志产品技术要求胶印油墨》中的a.5.3挥发物的测定中的计算方法计算voc值；检测得到的voc值取平均值，作为实验样品1最终的voc值。
55.采用上述方法对实验样品2
‑
16和对比样品1
‑
6进行voc值检测。
56.实验结果：实验样品1
‑
16以及对比样品1
‑
6的voc值结果如表3所示。
57.实验二：耐磨性能实验实验样品：采用实施例1
‑
16和对比例1
‑
6制备得到的印刷油墨均匀涂抹于80g/m2的清洁胶版纸上，清洁胶版纸的宽度为50mm；并放置于温度为25℃、相对湿度为60％的实验室中进行晾干，待晾干后得到实验样品。将由实施例1
‑
16制备得到的清洁胶版纸分别命名为实验样品1
‑
16，将由对比例1
‑
6制备得到的清洁胶版纸分别命名为对比样品1
‑
6，实验样品1
‑
20以及对比样品1
‑
5均设有5个。
58.实验仪器：耐磨试验机(厂家来自标格达精密仪器(广州)有限公司，型号为bgd 63)；反射式彩色密度仪(厂家为北京金洋万达科技有限公司，型号为jy
‑
crd
‑
998)。
59.实验方法：根据国标gb/t 7706
‑
2008的《凸版装潢印刷品》中的墨层耐磨性实验对印刷油墨的耐磨性能进行检测；具体的实验步骤为：用反射彩色密度仪在实验样品1上均匀增测5点。
60.将实验样品1固定在耐摩擦试验仪的摩擦台上,实验样品1待测量层面积应大于摩擦体所摩擦的面积；将实验样品1固定在摩擦体上，开启耐摩擦试验仪往返摩擦43次/min士2次/min,停机取下实验样品1。分别测定实验样品1的5个点的彩色密度，并取平均值。分别对5个实验样品1进行上述实验，并对所得到的数据取平均值得到实验样品1最终的耐磨性能数据。
61.印刷油墨耐磨性计算公式:(摩擦后的平均密度值/摩擦前的平均密度值)
×
100％。
62.按照上述实验方法对实验样品2
‑
16以及对比样品1
‑
6进行耐磨性能实验测试。
63.实验结果：实验样品1
‑
16以及对比样品1
‑
6的耐磨性能结果如表3所示。
64.表3实验样品1
‑
16以及对比样品1
‑
6的实验结果
由表3的实验数据可知，实验样品1
‑
16的voc值为28
‑
32g/l，耐磨值为97.7
‑
99.6％；对比样品1
‑
6的voc值为35
‑
92g/l，耐磨值为85.5
‑
94.2％。实验样品1
‑
16相比于对比样品1
‑
6的voc值小，且耐磨值较大，说明实验样品1
‑
16较为环保，同时耐磨性能较好。
65.对比实验样品1和对比样品1可知，加入虫胶后，印刷油墨的耐磨性能提高，且voc值较小，较为环保。可能是由于虫胶具有是天然性物质，具有较好的天然环保性能；另外由于虫胶是桐油酸、虫胶酸等组分形成的天然缩合物，其中含有的桐油酸与大豆油、蓖麻油组合后，进一步对丙烯酸树脂、聚氨酯树脂溶解，达到较好的溶解稀释的同时，增强印刷油墨的润滑耐磨以及成膜性能。
66.对比实验样品1和对比样品2
‑
4可知，采用大豆油、蓖麻油替代矿物油，具有较好的环保性能、耐磨性能。可能是由于大豆油与蓖麻油两者均为天然植物油，容易降解的同时，不易产生较多的有害物质，减少对环境的污染；同时两者也可对丙烯酸树脂、聚氨酯树脂进行溶解和稀释，赋予印刷油墨较好的成膜、耐磨性能。
67.对比实验样品1和对比样品5可知，加入稳定剂后，印刷油墨的耐磨性能增强。可能是由于加入稳定剂后，与大豆油、蓖麻油相互配合，提高两者的稳定性能，减少两者的氧化变质等现象，从而使得两者有效将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂进行溶解、稀释，从而赋予印刷油墨较好的成膜、耐磨性能。
68.对比实验样品1和实验样品3
‑
4可知，稳定剂选用米糠粉、迷迭香提取物后，一方面印刷油墨的voc值较低，耐磨性能也较好。可能是由于米糠粉中含有的谷维素对大豆油、蓖麻油等进行稳定，增强两者的氧化稳定性，使得大豆油、蓖麻油有效将丙烯酸树脂、聚氨酯树脂进行溶解、稀释，从而赋予印刷油墨较好的成膜、耐磨性能。迷迭香提取物中高效的抗氧化成分双酚类二萜一方面不易挥发，一方面有效提高大豆油、蓖麻油的稳定性，从而增强印刷油墨的成膜、耐磨性能对比实验样品4
‑
6可知，优选填料后，印刷油墨的耐磨性能得到提高。可能是由于水镁石是一种层状结构的氢氧化物，结构中的羟离子成六方紧密堆积，镁离子填充在每两层相邻的羟离子之间的全部八面孔隙中，形成较为稳定，且润滑性能较好
的物质，从而与同样具有润滑作用的水滑石配合，增强印刷油墨的耐磨性能。
69.对比实验样品1和实验样品7
‑
8可知，加入促进剂后，一方面印刷油墨的voc值依旧很低；另一方面，耐磨性能增强。可能是由于橄榄油、棕榈油和大豆油、蓖麻油相互配合，进一步增强印刷油墨的耐磨性，具有环保作用。
70.对比实验样品6和实验样品9
‑
10可知，加入增强剂后，印刷油墨的voc值依旧较低，同时耐磨性能增强。可能是因为玄武岩纤维的表面较为光滑，且是一种绿色环保高性能纤维材料；碳化硅纤维具有高硬度、高强度的性能。加入印刷油墨中后，和丙烯酸树脂、聚氨酯树脂以及填料相互配合，增强印刷油墨的耐磨性能。
71.对比实验样品10
‑
12可知，优选增强剂的重量配比，增强剂与丙烯酸树脂、聚氨酯树脂以及填料的配合效果更好，从而进一步印刷油墨的耐磨性能。
72.对比实验样品1和实验样品13
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14可知，对填料进行研磨，且控制研磨的速度和时间，获得粒径较小的填料，使得填料与印刷油墨中其他原料的接触面更大，进一步增强印刷油墨的成膜、耐磨性能。
73.对比实验样品1和实验样品15
‑
16可知，加入增强剂和促进剂，同时优选各个组分和配比，获得较为环保，且耐磨性较好的印刷油墨。
74.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。