一种高耐磨改性水性聚氨酯油墨及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高耐磨改性水性聚氨酯油墨，该印刷油墨将芳纶浆粕引入水性聚氨酯油墨中，芳纶浆粕在复合乳化液中分散后可获得极好的分散性，可有效的提高聚氨酯油墨的力学性能，而经过甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯改性处理后的聚氨酯耐水性更好，从而制备得到了一种高疏水、高强度、高吸附力、高耐磨损、耐高温的环保水性油墨，拓宽了传统水性聚氨酯油墨的使用范围。
【专利说明】
一种高耐磨改性水性聚氨酯油墨及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及水性油墨技术领域，尤其涉及一种高耐磨改性水性聚氨酯油墨及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 水性油墨是由水溶性树脂、有机颜料、溶剂以及相关助剂构成，其具有优良的环保 性，可以缓解当前包装与印刷行业存在污染问题，成为目前及今后油墨行业的重点发展方 向。
[0003] 水性聚氨酯油墨具有色彩表现力好、附着力佳、耐油等优点，对各种承印物材料具 有广泛的适用性。由于水性聚氨酯中存在亲水基团，其所形成的涂层耐水性、耐热性以及粘 弹性欠佳，尤其是耐水性的差异，直接影响印刷产品的使用体验，因此有必要对水性聚氨酯 的性能做进一步改进，以完善其性能。《纳米二氧化硅改性水性聚氨酯分散液的制备与表 征》一文利用硅烷偶联剂在聚氧化丙烯二醇溶液中水解分散制得纳米二氧化硅聚氧化丙烯 二醇分散体，参与水性聚氨酯合成过程，得到了纳米二氧化硅改性的水性聚氨酯乳液，这种 方法得到的聚氨酯涂层其疏水性及表面硬度得到了一定的改善，然而其拉伸强度及断裂伸 长率随之降低，综合力学性能欠佳，由此可见，在提高水性聚氨酯疏水性的同时获得具备优 良力学性能的乳液才是具有实际应用价值的研究重点，也是本发明的目的所在。
【发明内容】
[0004] 本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高耐磨改性水性聚氨酯油墨 及其制备方法。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种高耐磨改性水性聚氨酯油墨，该印刷油墨由以下重量份的原料制成：固含量为30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯8-10、水性颜料10-20、钛酸酯偶联剂 0.1-0.2、甲基丙烯酸缩水甘油酯1-2、芳纶浆柏2-3、固含量为40-50%的纳米陶瓷粉透明液 体8-12、聚乙二醇4000.4-0.5、消泡剂0.01-0.02、聚羧酸盐减水剂0.1-0.2、去离子水20-25、浓度为10-15%的过硫酸铵水溶液0.2-0.5、十二烷基磺酸钠0.5-1。
[0006] 所述的一种高耐磨改性水性聚氨酯油墨的制备方法，该制备方法分为以下几个步 骤： (1) 先将聚乙二醇400投入去离子水中，搅拌至其完全溶解后加入芳纶浆柏，以600-800 转/分钟的速度搅拌混合4_5h，随后加入纳米陶瓷粉透明液体、十二烷基磺酸钠、钛酸酯偶 联剂，继续搅拌混合l_2h，所得物料备用； (2) 将水性聚氨酯乳液投入四口烧瓶中，同时滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和 甲基丙烯酸缩水甘油酯，高速搅拌混合l_2h，随后将反应体系加热至55-60°C，加入1/3重量 份的过硫酸铵水溶液，搅拌混合反应1.5-2h后升温至75-80°C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸 六氟丁酯及过硫酸铵水溶液，滴加完毕后反应l_2h，反应结束后溶液冷却至室温，过滤出 料； (3 )将步骤(1)制备的物料、步骤(2 )制备的物料与其它剩余物料混合，一并投入砂磨机 内研磨分散2-3h，调节体系pH值为7-8,并使用去离子水调节体系粘度，出料即得。
[0007] 本发明创造性的将芳纶浆柏引入水性聚氨酯油墨中，芳纶浆柏在复合乳化液中分 散后可获得极好的分散性，可有效的提高聚氨酯油墨的力学性能，而经过甲基丙烯酸六氟 丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯改性处理后的聚氨酯耐水性更好，从而制备得到了一种高疏 水、高强度、高吸附力、高耐磨损、耐高温的环保水性油墨，拓宽了传统水性聚氨酯油墨的使 用范围。
【具体实施方式】
[0008] -种高耐磨改性水性聚氨酯油墨，该印刷油墨由以下重量份的原料制成：固含量 为30%的水性聚氨酯乳液40、甲基丙烯酸六氟丁酯8、水性颜料10、钛酸酯偶联剂0.1、甲基丙 烯酸缩水甘油酯1、芳纶浆柏2、固含量为40%的纳米陶瓷粉透明液体8、聚乙二醇400 0.4、消 泡剂0.01、聚羧酸盐减水剂0.1、去离子水20、浓度为10%的过硫酸铵水溶液0.2、十二烷基磺 酸钠0.5。
[0009] 该油墨的制备方法分为以下几个步骤： (1) 先将聚乙二醇400投入去离子水中，搅拌至其完全溶解后加入芳纶浆柏，以600转/ 分钟的速度搅拌混合4h，随后加入纳米陶瓷粉透明液体、十二烷基磺酸钠、钛酸酯偶联剂， 继续搅拌混合Ih，所得物料备用； (2) 将水性聚氨酯乳液投入四口烧瓶中，同时滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和 甲基丙烯酸缩水甘油酯，高速搅拌混合lh，随后将反应体系加热至55°C，加入1/3重量份的 过硫酸铵水溶液，搅拌混合反应1.5h后升温至75°C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯 及过硫酸铵水溶液，滴加完毕后反应Ih，反应结束后溶液冷却至室温，过滤出料； (3 )将步骤(1)制备的物料、步骤(2 )制备的物料与其它剩余物料混合，一并投入砂磨机 内研磨分散2h，调节体系pH值为7,并使用去离子水调节体系粘度，出料即得。
[0010] 将制得的油墨印刷在塑胶基材上，待其完全干燥后，根据相应的国家检测标准，该 油黑751淦层的忡能涮试结里为，
【主权项】
1. 一种高耐磨改性水性聚氨酯油墨，其特征在于，该印刷油墨由以下重量份的原料制 成：固含量为30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯8-10、水性颜料10-20、 钛酸酯偶联剂〇. 1-0.2、甲基丙烯酸缩水甘油酯1-2、芳纶浆柏2-3、固含量为40-50%的纳米 陶瓷粉透明液体8-12、聚乙二醇4000.4-0.5、消泡剂0.01-0.02、聚羧酸盐减水剂0.1-0.2、 去离子水20-25、浓度为10-15%的过硫酸铵水溶液0.2-0.5、十二烷基磺酸钠0.5-1。2. 如权利要求1所述的一种高耐磨改性水性聚氨酯油墨的制备方法，其特征在于，该制 备方法分为以下几个步骤： (1) 先将聚乙二醇400投入去离子水中，搅拌至其完全溶解后加入芳纶浆柏，以600-800 转/分钟的速度搅拌混合4_5h，随后加入纳米陶瓷粉透明液体、十二烷基磺酸钠、钛酸酯偶 联剂，继续搅拌混合l_2h，所得物料备用； (2) 将水性聚氨酯乳液投入四口烧瓶中，同时滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和 甲基丙烯酸缩水甘油酯，高速搅拌混合l_2h，随后将反应体系加热至55-60°C，加入1/3重量 份的过硫酸铵水溶液，搅拌混合反应1.5-2h后升温至75-80°C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸 六氟丁酯及过硫酸铵水溶液，滴加完毕后反应l_2h，反应结束后溶液冷却至室温，过滤出 料； (3) 将步骤（1)制备的物料、步骤(2)制备的物料与其它剩余物料混合，一并投入砂磨机 内研磨分散2-3h，调节体系pH值为7-8,并使用去离子水调节体系粘度，出料即得。
【文档编号】C08F283/00GK105860658SQ201610297702
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】徐明克, 裴大伟
【申请人】安徽雅美油墨有限公司