本發(fā)明涉及打印
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體而言，涉及一種具有增白、增亮、穩(wěn)定性高、耐光、耐濕、耐有機(jī)溶劑、環(huán)保的自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液及其制備方法。
背景技術(shù)：
：高檔的噴墨打印相紙，不僅要求能適應(yīng)噴墨打印要求，還要求噴墨打印后印品色彩鮮艷，圖像清晰、逼真，而且要價(jià)格適合，產(chǎn)品定位準(zhǔn)確，性?xún)r(jià)比高；亞洲人對(duì)相紙紙張白度的要求比較高，因此對(duì)白度的研究很有必要；由于紙基往往帶有一些紙纖維的原色，為此，我們需要提高涂層的白度以遮蓋紙基原色；影響涂布紙白度及白度穩(wěn)定性的因素很多，涂層是最重要的影響因素之一。為了解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有的增白方法多為物理性增白，即提高涂層的視覺(jué)白度；常用的手段有：一、添加染料加入少量靛藍(lán)染料，雖然可以降低色度指數(shù)b值，使得表觀變白；但是涂層總的反射光量減少，L值下降，涂層色澤變暗；并且染料添加量很少，往往難以精確定量，造成不同批次涂層制品的色澤有偏差。二、添加無(wú)機(jī)顏料添加白色無(wú)機(jī)顏料也是常用手段之一，即在涂層中添加碳酸鈣、TiO2、硫酸鋇等白色顏料，涂層的白度、白度穩(wěn)定性、油墨吸收性和表面強(qiáng)度均顯著提高；但是，所表現(xiàn)的白度僅僅是無(wú)機(jī)顏料的色相，即使添加再多，色相難以繼續(xù)提高；并且大量添加無(wú)機(jī)顏料會(huì)導(dǎo)致涂層的光澤度下降；因此，添加無(wú)機(jī)顏料以提高涂層白度，也僅能作為輔助手段。三、外加型熒光增白劑在涂層的某道工序中添加適量的一定品種的熒光增白劑；熒光增白劑是一種色彩調(diào)理劑，具有亮白增艷的作用，廣泛用于造紙、紡織、洗滌劑等多個(gè)領(lǐng)域中；熒光增白劑作用原理是吸收光線中不可見(jiàn)的紫外光，并發(fā)出可見(jiàn)的藍(lán)光，與紙基發(fā)出的黃光進(jìn)行疊加后，互補(bǔ)形成白光，使涂布紙發(fā)出的白光增加，肉眼可感覺(jué)到白色織物明顯變得亮白，這就是亮白效果；熒光增白劑可以吸收不可見(jiàn)的紫外光，波長(zhǎng)范圍約為6-380nm，轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)較長(zhǎng)的藍(lán)光或紫色的可見(jiàn)光，因而可以補(bǔ)償基質(zhì)中不想要的微黃色，同時(shí)反射出比原來(lái)入射的波長(zhǎng)在400-600nm范圍的更多的可見(jiàn)光，從而使涂層制品顯得更白、更亮、更鮮艷；不過(guò)傳統(tǒng)外加型熒光增白劑的耐光性較差，因而增白效果不理想；如果外加型熒光增白劑只是混入普通的水性純丙/聚氨酯乳液中時(shí)，其發(fā)色并不充分，為了改善熒光增白劑綜合使用性能，還需引入帶有助色基團(tuán)的熒光增白劑載體，包括給電子基（如烷氧基、烷基、取代氨基等）和吸電子基（如磺酸基、氰基、羧基等），這些基團(tuán)會(huì)有助于提高熒光的性質(zhì)與強(qiáng)度；從成本考慮，水性乳液中使用最為普遍的熒光增白劑載體是PVA、CMC和PEG；它們均帶有拉電子基羧基，能改善涂布紙的色相，降低色度指數(shù)b值，增加L值；但會(huì)增加色度指數(shù)a值，導(dǎo)致紙張顏色偏紅；但需要指出的是，由于這三種熒光劑載體帶有羧基，其親水性都較好，易吸潮、吸濕，因此會(huì)對(duì)涂層的耐水性造成一定的影響。傳統(tǒng)熒光增白劑種類(lèi)繁多，按母體結(jié)構(gòu)可分為：三嗪-二苯乙烯類(lèi)、苯并噁唑類(lèi)、香豆素類(lèi)、萘酰亞胺類(lèi)等9種；傳統(tǒng)熒光增白劑一般含有共軛雙鍵，在共軛雙鍵系統(tǒng)中，當(dāng)所有價(jià)電子都存在于已占分子軌道上時(shí)，熒光增白劑分子處于單線基態(tài)S0；日光照射下，吸收340-400nm的紫外光，發(fā)生電子躍遷，增白劑分子從躍遷到激發(fā)態(tài)S，分子能量增加，電子分布發(fā)生變化；分子S能級(jí)比S0能級(jí)高，但不穩(wěn)定，在很短時(shí)間內(nèi)又消失，返回S0；處于高能態(tài)S的熒光增白劑分子可通過(guò)幾個(gè)途徑降低能態(tài)，當(dāng)通過(guò)輻射光子躍遷回到基態(tài)S0時(shí)，就會(huì)輻射出藍(lán)紫色可見(jiàn)熒光，起到增白作用。近年來(lái)，熒光增白劑對(duì)環(huán)境和人體的危害眾說(shuō)紛紜，人們對(duì)熒光增白劑的使用更為謹(jǐn)慎，環(huán)保要求較高，因此需要一種新的涂層，來(lái)解決以上技術(shù)難題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是提供一種具有增白、增亮、穩(wěn)定性高、耐光、耐濕、耐有機(jī)溶劑、環(huán)保的自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液及其制備方法，解決了以上技術(shù)問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述的技術(shù)要求，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液，其特征在于：包括預(yù)聚體合成和乳液合成；所述的預(yù)聚體合成，由以下重量份組成：異佛爾酮二異氰酸酯：30-40份、聚己二酸1，4-丁二醇酯：25-35份、三乙胺：1-3份、二羥甲基丁酸：6-10份、二月桂酸二丁基錫：0.1-0.3份、丙酮：20-30份、偶氮二異丁腈：0.2-0.4份；所述的乳液合成，由以下重量份組成：十二烷基烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鈉：2-4份、過(guò)硫酸鉀：0.5-0.7份、甲基丙烯酸羥乙酯：6-10份、4-N,N-二甲氨基-4-乙烯基二苯乙烯：0.8-1.2份、去離子水：85-95份。作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的預(yù)聚體合成，由以下重量份組成：異佛爾酮二異氰酸酯：36份、聚己二酸1，4-丁二醇酯：30份、三乙胺：2份、二羥甲基丁酸：8份、二月桂酸二丁基錫：0.2份、丙酮：25份、偶氮二異丁腈：0.3份。作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的乳液合成，由以下重量份組成：十二烷基烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鈉：3份、過(guò)硫酸鉀：0.6份甲基丙烯酸羥乙酯：8份、4-N,N-二甲氨基-4-乙烯基二苯乙烯：1份、去離子水：90份。作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的異佛爾酮二異氰酸酯為硬段單體；所述的聚己二酸1，4-丁二醇酯為軟段單體；所述的三乙胺為中和劑；所述的二羥甲基丁酸為親水性擴(kuò)鏈劑；所述的二月桂酸二丁基錫為催化劑；所述的丙酮為稀釋劑；所述的偶氮二異丁腈為預(yù)聚體引發(fā)劑；合成了聚氨酯段的預(yù)聚體。作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的十二烷基烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鈉為聚合型乳化劑；所述的過(guò)硫酸鉀為水性引發(fā)劑；所述的甲基丙烯酸羥乙酯為接枝劑；所述的4-N,N-二甲氨基-4-乙烯基二苯乙烯為聚合熒光單體；合成了內(nèi)交聯(lián)型的改性水性乳液。作為優(yōu)選的技術(shù)方案：所述的一種自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液的制備方法，包括以下步驟：步驟①、原料預(yù)處理A)將原料聚己二酸1，4-丁二醇酯在溫度100℃下干燥脫水3h，冷卻后密封備用；將二羥甲基丁酸在溫度80℃下干燥2h，冷卻后密封備用；B)配置含5%二月桂酸二丁基錫的丙酮溶液；步驟②、水性乳液的制備a)在四頸燒瓶中加入脫水的聚己二酸1，4-丁二醇酯、異佛爾酮二異氰酸酯以及少量的引發(fā)劑偶氮二異丁腈和催化劑二月桂酸二丁基錫，控制反應(yīng)溫度在75℃反應(yīng)約1小時(shí)，期間，適當(dāng)添加少量稀釋劑丙酮控制體系粘度；得到以異氰酸酯為端基的預(yù)聚體；b)將預(yù)聚體的體系溫度降至70℃，滴加親水性擴(kuò)鏈劑二羥甲基丁酸，保溫、反應(yīng)4小時(shí)以上；得到端羥基的大分子聚氨酯；c)上述步驟完成后，冷卻至40℃左右，加入甲基丙烯酸羥乙酯、中和劑三乙胺、4-N,N-二甲氨基-4-乙烯基二苯乙烯以及少量的丙酮，攪拌0.5小時(shí)；d)將反應(yīng)混合物在高速分散下，加入去離子水和聚合型乳化劑十二烷基烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鈉，以1500轉(zhuǎn)/分的高速分散1小時(shí)，直至形成穩(wěn)定乳液；e)在上述乳液中，加入水性引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀，升溫至80℃左右，自由基反應(yīng)5小時(shí)以上；f)40℃下，低溫減壓蒸餾出殘余丙酮，300目過(guò)濾，得到穩(wěn)定的自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液。本發(fā)明的有益效果是：一種自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液及其制備方法，選用二苯乙烯類(lèi)熒光單體—4-N,N-二甲氨基-4-乙烯基二苯乙烯，單體本身含有C=C雙鍵，既可自聚，又可以與丙烯酸酯類(lèi)單體共聚；將二苯乙烯類(lèi)熒光單體引入到聚合物分子結(jié)構(gòu)中去，利用了聚合反應(yīng)的手段，使熒光單體與聚合單體反應(yīng)，獲得了一種自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液；聚合后，熒光單體發(fā)色團(tuán)結(jié)構(gòu)不變，仍保持其熒光增白性能；同時(shí)，發(fā)色團(tuán)與高分子鏈間共價(jià)鍵的存在，使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、耐光性得到明顯改善，熒光量子產(chǎn)率顯著提高；以甲基丙烯酸羥乙酯為接枝劑，合成了內(nèi)交聯(lián)型的丙烯酸改性水性聚氨酯乳液，提高涂層的耐濕處理及耐有機(jī)溶劑性能；以低沸點(diǎn)的丙酮作為稀釋劑，該稀釋劑易于蒸餾回收，并可重復(fù)利用，能降低能耗，解決水性聚氨酯合成革過(guò)程中因?yàn)槭褂萌軇┫♂尪a(chǎn)生的污染問(wèn)題，達(dá)到了環(huán)保要求。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述；一種自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液，其特征在于：包括預(yù)聚體合成和乳液合成；所述的預(yù)聚體合成，由以下重量份組成：異佛爾酮二異氰酸酯：30-40份、聚己二酸1，4-丁二醇酯：25-35份、三乙胺：1-3份、二羥甲基丁酸：6-10份、二月桂酸二丁基錫：0.1-0.3份、丙酮：20-30份、偶氮二異丁腈：0.2-0.4份；所述的異佛爾酮二異氰酸酯為硬段單體；所述的聚己二酸1，4-丁二醇酯為軟段單體；所述的三乙胺為中和劑；所述的二羥甲基丁酸為親水性擴(kuò)鏈劑；所述的二月桂酸二丁基錫為催化劑；所述的丙酮為稀釋劑；所述的偶氮二異丁腈為預(yù)聚體引發(fā)劑；合成了聚氨酯段的預(yù)聚體；所述的乳液合成，由以下重量份組成：十二烷基烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鈉：2-4份、過(guò)硫酸鉀：0.5-0.7份、甲基丙烯酸羥乙酯：6-10份、4-N,N-二甲氨基-4-乙烯基二苯乙烯：0.8-1.2份、去離子水：85-95份。所述的十二烷基烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鈉為聚合型乳化劑；所述的過(guò)硫酸鉀為水性引發(fā)劑；所述的甲基丙烯酸羥乙酯為接枝劑；所述的4-N,N-二甲氨基-4-乙烯基二苯乙烯為聚合熒光單體；合成了內(nèi)交聯(lián)型的改性水性乳液。一種自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液：實(shí)施例1所述的預(yù)聚體合成，由以下重量份組成：異佛爾酮二異氰酸酯：30份、聚己二酸1，4-丁二醇酯：25份、三乙胺：1份、二羥甲基丁酸：6份、二月桂酸二丁基錫：0.1份、丙酮：20份、偶氮二異丁腈：0.2份；所述的乳液合成，由以下重量份組成：十二烷基烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鈉：2份、過(guò)硫酸鉀：0.5份甲基丙烯酸羥乙酯：6份、4-N,N-二甲氨基-4-乙烯基二苯乙烯：0.8份、去離子水：85份。一種自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液：實(shí)施例2，作為優(yōu)選的實(shí)施例所述的預(yù)聚體合成，由以下重量份組成：異佛爾酮二異氰酸酯：36份、聚己二酸1，4-丁二醇酯：30份、三乙胺：2份、二羥甲基丁酸：8份、二月桂酸二丁基錫：0.2份、丙酮：25份、偶氮二異丁腈：0.3份；所述的乳液合成，由以下重量份組成：十二烷基烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鈉：3份、過(guò)硫酸鉀：0.6份甲基丙烯酸羥乙酯：8份、4-N,N-二甲氨基-4-乙烯基二苯乙烯：1份、去離子水：90份。一種自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液：實(shí)施例3所述的預(yù)聚體合成，由以下重量份組成：異佛爾酮二異氰酸酯：40份、聚己二酸1，4-丁二醇酯：35份、三乙胺：3份、二羥甲基丁酸：10份、二月桂酸二丁基錫：0.3份、丙酮：30份、偶氮二異丁腈：0.4份；所述的乳液合成，由以下重量份組成：十二烷基烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鈉：4份、過(guò)硫酸鉀：0.7份、甲基丙烯酸羥乙酯：10份、4-N,N-二甲氨基-4-乙烯基二苯乙烯：1.2份、去離子水：95份。一種自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液的制備方法，包括以下步驟：步驟①、原料預(yù)處理A)將原料聚己二酸1，4-丁二醇酯在溫度100℃下干燥脫水3h，冷卻后密封備用；將二羥甲基丁酸在溫度80℃下干燥2h，冷卻后密封備用；B)配置含5%二月桂酸二丁基錫的丙酮溶液；步驟②、水性乳液的制備a)在四頸燒瓶中加入脫水的聚己二酸1，4-丁二醇酯、異佛爾酮二異氰酸酯以及少量的引發(fā)劑偶氮二異丁腈和催化劑二月桂酸二丁基錫，控制反應(yīng)溫度在75℃反應(yīng)約1小時(shí)，期間，適當(dāng)添加少量稀釋劑丙酮控制體系粘度；得到以異氰酸酯為端基的預(yù)聚體；b)將預(yù)聚體的體系溫度降至70℃，滴加親水性擴(kuò)鏈劑二羥甲基丁酸，保溫、反應(yīng)4小時(shí)以上；得到端羥基的大分子聚氨酯；c)上述步驟完成后，冷卻至40℃左右，加入甲基丙烯酸羥乙酯、中和劑三乙胺、4-N,N-二甲氨基-4-乙烯基二苯乙烯以及少量的丙酮，攪拌0.5小時(shí)；d)將反應(yīng)混合物在高速分散下，加入去離子水和聚合型乳化劑十二烷基烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸鈉，以1500轉(zhuǎn)/分的高速分散1小時(shí)，直至形成穩(wěn)定乳液；e)在上述乳液中，加入水性引發(fā)劑過(guò)硫酸鉀，升溫至80℃左右，自由基反應(yīng)5小時(shí)以上；f)40℃下，低溫減壓蒸餾出殘余丙酮，300目過(guò)濾，得到穩(wěn)定的自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)熒光增白效果對(duì)比測(cè)試：指標(biāo)淋膜原紙外加熒光增白劑涂層本發(fā)明乳液涂層L值83.6485.4385.26a值0.62.32.2b值-2.9-8.6-8.3UV熒光度95.23103.4103.0可見(jiàn)，本發(fā)明獲得的自熒光增白丙烯酸改性聚氨酯乳液，具有明顯的熒光增白效果，可以與外加型熒光增白劑涂層相媲美。本發(fā)明所能達(dá)到的性能指標(biāo)：技術(shù)性能指標(biāo)測(cè)試值乳液外觀淡藍(lán)色熒光、半透明粘度80cps電解質(zhì)穩(wěn)定性好粒徑分布250~350nmPH值7~8機(jī)械穩(wěn)定性3000轉(zhuǎn)/10分鐘，無(wú)殘?jiān)軇堄嗔俊?%涂層L值85.26涂層a值2.2涂層b值-8.3涂層UV熒光度103.0耐光性日曬條件下，5-6級(jí)，較好耐水性≥72小時(shí)吸水性≤0.1%上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的描述，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3